北京大学沈涛、黎健及汤富酬共同通讯在Signal Transduction and Targeted Therapy发表的题为“DEAD-box helicase 17 (DDX17) protects cardiac function by promoting mitochondrial homeostasis in heart failure”的研究性论文。
本研究在心脏衰竭领域提供了重要的科学见解,通过揭示DDX17蛋白在心肌细胞中的保护作用,为心脏衰竭的治疗提供了新的视角。
一、心力衰竭与线粒体稳态失衡
心力衰竭(HF)是一种由于心脏泵血功能失常引起的疾病,常由心肌梗死、心肌病、心肌炎等因素导致。心力衰竭患者的心脏细胞,特别是心肌细胞,往往会出现线粒体稳态失衡的现象。线粒体稳态失衡包括线粒体生物合成、分裂、融合及线粒体自噬之间的平衡被打破,导致线粒体数量减少、功能下降,进而影响心脏的能量供应和收缩功能。
二、线粒体稳态失衡的影响
ATP产量减少:线粒体是细胞内产生能量的主要场所,通过氧化磷酸化途径产生三磷酸腺苷(ATP)。线粒体稳态失衡会导致ATP产量减少,影响心脏细胞的正常代谢和收缩功能。
细胞功能和结构改变:线粒体稳态失衡还会引起细胞功能和结构的改变,如细胞凋亡增加、细胞氧化应激水平升高等,进一步加剧心脏损伤。
三、促进线粒体稳态的策略及其作用
提升NAD+水平:研究发现,适量摄入NMN(烟酰胺单核苷酸)可以提升NAD+水平,有助于保护线粒体功能,维持心脏健康。这一策略可以通过改善线粒体代谢、减少氧化应激等方式,促进心力衰竭患者线粒体的稳态。
调控DDX17表达:DDX17是DEAD-box家族的典型成员,具有转录辅因子活性。研究发现,DDX17可以通过抑制动力蛋白相关蛋白1(DRP1)的表达,减少线粒体裂变,促进线粒体稳态。在心力衰竭和心肌细胞损伤小鼠模型中,心肌细胞特异性敲除Ddx17会导致线粒体稳态失衡和心脏功能下降,而恢复DDX17表达则能够保护心脏功能。
心力衰竭患者的心脏细胞往往存在线粒体稳态失衡的现象,这会影响心脏的能量供应和收缩功能。通过提升NAD+水平、调控DDX17表达等策略,可以促进心力衰竭患者线粒体的稳态,保护心脏功能。这些策略为心力衰竭的治疗提供了新的思路和方法,具有重要的临床应用前景。