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国外心血管疾病病因研究的新进展

发布人:zml  发布时间:2014年08月30日 22:02:53  浏览量:

 

国外心血管生理病理研究的新发现

1.血管生理机制研究的新发现

⑴发现血管生长的控制机制。

2004年10月,法国国家医疗和健康研究院的科研人员,与美国及比利时的同行联合组成的研究小组,成功发现对于血管生长有重要指导作用的蛋白质,从而找到了血管生长的控制机制。

研究小组发现,如同在神经系统的分叉过程中,一种名为NETRINE的蛋白质,对于神经突起的生长具有指导作用一样,对于血管系统的生长也具有指导功能。他们也由此发现了控制血管系统生长的机制。

在人体内,包括动脉、静脉和毛细血管在内的血管总长度要超过10万公里,而血管系统在生长过程中,存在着不断的分叉过程。研究人员发现,血管系统的生长形成,受控于蛋白质NETRINE和它的受体UNC5B,这些受体位于血管壁上的细胞的表面,尤其是在毛细血管顶端。这些血管壁细胞的突起部分,起着为血管分叉“探路”的功能。当周围环境适合存在诱发因子时,这些突起部分就“指引”着细胞向该方向发展;反之,当周围环境存有抑制因子时,这些突起部分就会回缩。

这项研究成果,对于人类正确了解血管系统的生长机制具有重要意义,也有助于研究出抗击癌症病魔的新“武器”。通过发现和了解控制血管系统生长的指导机制,就可以利用阻止目标区域血管系统的增长繁殖来抗击癌症。

⑵首次发现血管“生长开关”。

人的生命,依赖于向人体各个器官输送氧气和营养成分的血管网。而血管网的生长,或破裂血管的痊愈,是由两种被称为“生长开关”的蛋白质决定的,这是德国马普分子生物医学研究所和明斯特大学共同研究的一项新发现,有关论文刊登在2009年6月出版的《细胞学》杂志上,这个医学机理有望用于治疗癌症和心血管疾病。

人们很容易从中风或心肌梗塞等心血管疾病中,了解到血管输送功能对人体健康的重要性。德国研究人员,数十年来一直在研究让血管重新生长,并能修补器官损伤的办法,例如通过构建新的血管,重新激活肿瘤手术后的受损器官。德国的研究人员,首次发现了决定血管生长的“开关”,这个被取名为“Notch”的“开关”,是一种附在血管细胞表面的受体,即所谓的内皮细胞。这个受体上,可以吸附不同的表面蛋白质,使“开关”处于开或关的位置。

⑶阐明一种血管收缩酶的构造。

日本奈良尖端科学技术大学教授箱嶋敏雄等研究人员,在美国《结构》杂志网络版上发表文章说,他们揭示出一种具有收缩血管功能的蛋白质的构造,如果能抑制这种蛋白质的作用,将有助于开发扩张血管的药物。

研究人员在实验中人工合成具有收缩血管功能的蛋白质“Rho-激酶”,然后利用X射线分析这种酶的结晶构造。研究人员发现,“Rho-激酶”通过两个分子相互作用产生酶的活性,如果用阻碍剂令“Rho-激酶”不发挥作用,再观察其结晶构造,就会发现双分子部分的局部构造出现变化。

此前的研究证实,一种治疗蛛网膜下出血的药物,通过作用于“Rho-激酶”产生疗效。在此次研究中,研究人员着重研究这种药物对“Rho-激酶”的作用部位,并完成对这一部位详细构造的解析。

研究人员认为,“Rho-激酶”还能导致神经类疾病,因此如果抑制它的作用,神经就能再生,从而使脊髓损伤、阿尔茨海默氏症的治疗成为可能。

2.心血管机理研究其他方面的新发现

⑴发现血压调节机理。

日本京都大学大学院药学研究科辻本豪三教授领导的研究小组,在美国《科学院纪要》(PNAS)网络版上发表研究报告说,他们通过小鼠实验,发现促使血压升高的荷尔蒙“加压素”及其受体“V1a受体”对血压的调节机理。

研究小组通过实验发现,加压素通过“V1a”受体的介入实现升压作用,同时加压素刺激另一个“V2”受体形成弱减压。由于人类也有相同的加压素受体,研究小组认为,以V1a作为靶标,可开发出高疗效同时没有副作用的降血压药物。在实验中,研究小组人为改变小鼠的遗传基因,制作出V1a基因受损的小鼠。测量在安静时V1a基因受损小鼠的血压,发现血压与正常小鼠相比偏低,证明V1a遗传基因有在安静时维持血压重要作用。

研究小组还发现,V1a基因受损的小鼠,在血压由升高转为下降时,心脏跳动数量比正常小鼠弱,表明其有控制心跳的障碍。他们证明,血压下降的原因并不是血管收缩功能下降,而是控制循环血液量与心跳数的神经反射低下所致。

⑵发现妊娠诱发的高血压患者的病理特点。

以色列特拉维夫大学研究人员发现妊娠诱发的高血压患者,外周静脉血红细胞粘附和聚集增加。他们选定25名妊娠诱发的高血压孕妇作为观察组,另选25名按年龄和孕龄配对的血压正常孕妇作为对照组。利用图象分析系统对血涂片进行分析,定量检测红细胞粘附与聚集状况。结果表明,观察组红细胞聚集程度明显高于对照组。观察组红细胞沉降速度明显提高,聚集增加与纤维蛋白原浓度、收缩压和舒张压显著相关。

⑶发现动脉硬化症的“分子开关”。

英国帝国理工学院研究人员,在《循环》杂志上发表研究成果说,动脉硬化症的发生,是因为脂肪和胆固醇等物质在血管内形成了斑块,免疫细胞会被这些斑块吸引,将其看作异物而发起攻击。免疫细胞释放的一些物质,会造成血管发炎和血管壁受损,并可能因此导致中风和心脏病。

研究人员发现,免疫细胞表面一种名为TLR-2的分子,在这个过程中起着重要作用。它会帮助免疫细胞辨认有害物体,并发出攻击信号。实验室分析显示,这个分子在含有动脉硬化斑块的组织样本中异常活跃,而如果使用药物抑制它的功能,免疫细胞就会停止那些导致血管发炎的行为。

专家说,这表明TLR-2是动脉硬化症的“分子开关”,针对它研发出的药物,可以大大降低动脉硬化症造成危害的概率。但这还需要克服另一个问题,即抑制其功能的同时不影响免疫细胞的正常工作。为此,下一步研究,将关注该分子中,究竟哪些部分受到硬化斑块的吸引和影响。

⑷发现有助于治疗动脉硬化的机理。

韩国建国大学生物学教授金宝京领导的研究小组发现,激活在动脉血管细胞中发现的Ref-1蛋白质,能够阻止引发内膜增生和动脉硬化的活性氧的形成。

内膜增生是指动脉血管内壁的增生和变厚,这不仅会影响正常的血液流动,如果心脏等重要器官附近的小血管受到影响,还会危及生命。

专家指出,这是研究人员第一次发现Ref-1蛋白质和动脉硬化之间的联系。

普通的动脉遭遇损伤后,可以自行修复,并且没有副作用。但是如果一个人患有高血压和高血脂,那么这种自然愈合过程就会受到严重影响。

⑸揭示与心脏健康相关的生命体维持镁平衡机制。

日本科学技术振兴机构和东京工业大学发表联合公报说,他们通过分析镁转运体的立体结构,解开了生命体维持镁元素平衡的机制,这将有助于治疗心肌梗塞等心脏疾病。

研究人员表示,镁对所有生命体来说,都是不可缺少的元素,缺镁是引发心肌梗塞等缺血性心脏病的原因之一,但是过度摄取镁对生命体反而有害。生命体如何维持镁平衡,是科学界长期没有解决的一个问题。

在此次研究中,研究人员利用X射线结晶构造分析方法,确定在镁存在的条件下,细胞膜上的镁转运体MgtE的立体结构。镁转运体MgtE可以把细胞外的镁离子运送到细胞内。

分析显示,MgtE转运体上存在镁进出细胞的通道。MgtE能够感知细胞内镁浓度的变化,然后根据情况关闭或打开通道,从而维持生命体的镁平衡。