本文為大家?guī)淼氖切呐K相關(guān)疾病的發(fā)病機理，相關(guān)的治療手段以及維持心臟健康的方法等方面的研究進展。

1. 端粒長度與心臟衰竭之間的關(guān)系

人體的每個細胞中都含有23對染色體，每對染色體都有四個端粒。端粒覆蓋在染色體的末端，保護其不被降解或與臨近的染色體融合，就像是鞋帶末端的塑料頭保護其不散開一樣。雖然正常的端粒都有一定的長度，但研究者們首次發(fā)現(xiàn)心臟衰竭患者的心肌細胞中的端粒出現(xiàn)明顯的縮短現(xiàn)象。

這項研究是由來自賓夕法尼亞大學的研究者們做出的，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《Journal of the American Heart Association》雜志上，這行研究首次建立了檢測人體心臟組織中端粒長度的方法。

“當我們能夠成功地檢測心臟細胞中的端粒長度，于是就收集了接受心臟移植的患者的心臟組織樣本進行研究”，該研究的組織者，來自發(fā)育生物學系的助理教授Foteini Mourkioti博士說道：”利用來自賓州心臟組織生物庫的材料，我們能夠拿到患者的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而對樣本來源的患者的年齡、性別以及心臟功能等背景有所了解”。

通過對健康人以及患有心臟病的患者心臟組織樣本中的端粒長度進行檢測，作者發(fā)現(xiàn)：在健康人中，年齡對端粒長度的影響很小，然而對于患有心臟衰竭的患者來說，他們的端粒普遍較短，而這與年齡關(guān)系也不大。通過相關(guān)性分析，作者發(fā)現(xiàn)端粒長度較短的患者其心臟功能相對低下。此外，作者還發(fā)現(xiàn)心肌細胞是心臟中唯一端粒長度受到疾病發(fā)生影響細胞類型。

“這項研究的意義在于為未來的靶向端粒長度的療法提供了新的線索”，該文章的共同作者Kenneth B. Margulies教授說道。”雖然我們還需要對心臟疾病導致端粒長度縮短的內(nèi)在機制做更為深入的而了解，但這一發(fā)現(xiàn)是該研究方向上的重要一步”。

2. Sci Rep：新型生物活性分子能夠保護心臟健康

DOI: 10.1038/s41598-017-10441-8

心臟病發(fā)作后通常會引發(fā)急性的免疫反應，淋巴細胞會浸潤心肌組織清除死亡細胞以及促進結(jié)痂。之后會伴隨第二次免疫反應，促進傷口的愈合。

然而，心臟病患者發(fā)病之后的很長時間內(nèi)都會持續(xù)存在低劑量的急性炎癥反應。在最近發(fā)表在《Scientific Reports》雜志上的一篇文章中，Ganesh Halade博士等人發(fā)現(xiàn)通過一種叫做lipoxin的脂類生物活性分子，能夠有效提升心臟病發(fā)后的心臟功能的恢復。其原因在于lipoxin能夠促進第二階段的愈合過程，而不改變第一階段的炎癥反應過程。這一結(jié)果說明lipoxin可能具有治療心臟病以及伴隨的死亡風險的效果。

來自UAB的助理教授Halade利用一種叫做aspirin-trigger lipoxin A4的分子，將其用脂質(zhì)體包裹進入患有心臟病的小鼠體內(nèi)。

之后，作者對患病小鼠的心臟、肺臟、脾臟以及腎臟的功能進行的檢測，并且檢測了體內(nèi)中性粒細胞的清除效率。巨噬細胞表面的抑制性受體的激活水平、心臟等器官中促愈合的基因標志物的表達水平，白介素的表達水平以及結(jié)痂的效率等也得到了相應的檢測。結(jié)果顯示，lipoxin或用脂質(zhì)體包裹的lipoxin均能夠提供明顯的治療效果。

綜上，這些結(jié)果表明lipoxin可能是一種治療心臟病，尤其是加快疾病恢復速率的潛在藥物。

3. Nat Genet：糖尿病和心臟病密切相關(guān)？罪魁禍首竟然是基因！

DOI: 10.1038/ng.3943

2型糖尿病在全球影響著超過380萬人的健康，如今越來越成為一種全球性的流行性疾病，然而我們并不是非常清楚2型糖尿病的發(fā)病原因，同時該病也是誘發(fā)冠心病的主要風險因子，但目前研究人員并沒有深入闡明二者之間的生物學關(guān)聯(lián)，如今來自賓夕法尼亞大學醫(yī)學院的研究人員對大量遺傳學數(shù)據(jù)進行大規(guī)模分析首次深入解析了引發(fā)2型糖尿病的發(fā)病機制，同時闡明了2型糖尿病和冠心病之間的關(guān)聯(lián)，相關(guān)研究刊登于國際雜志Nature Genetics上。

通過對超過25萬人進行基因組測序分析研究，研究者首次鑒別出了16個新型的糖尿病遺傳風險因子以及1個新型的冠心病風險因子，從而就為理解這兩種疾病之間的關(guān)聯(lián)提供了一定的研究基礎；隨后研究者指出，大部分和高風險糖尿病相關(guān)的基因組位點或許都和高風險的冠心病直接相關(guān)，在其中8個位點中，研究者鑒別出了一個特殊的基因突變或許會影響2型糖尿病和冠心病的發(fā)病風險，這兩種疾病共同享有相同的遺傳風險因子，能夠影響多種生物學途徑，包括免疫力、細胞增殖和心臟發(fā)育等。

研究者Danish Saleheen表示，鑒別出和兩種疾病發(fā)病風險相關(guān)的基因突變或許能夠幫助我們開發(fā)出降低兩種疾病發(fā)病風險的新型藥物或療法，從藥物開發(fā)的角度來講，專注于和兩種疾病強烈相關(guān)的生物學通路或許非常重要。研究者表示，膽固醇運輸?shù)鞍譇poE基因的突變或許和高風險糖尿病但低風險冠心病發(fā)病直接相關(guān)，總的來說，疾病之間的遺傳關(guān)聯(lián)似乎會在一個方向上發(fā)揮作用，因此，2型糖尿病的風險基因或許和高風險的冠心病關(guān)聯(lián)性更大一些。

研究者Saleheen表示，利用來自人類遺傳學的證據(jù)，似乎就能夠設計出對兩種疾病均有益或僅針對2型糖尿病的新型藥物，然而鑒別降低2型糖尿病風險但增加冠心病風險的優(yōu)先次序通路似乎更為重要一些；同時研究者還發(fā)現(xiàn)，糖尿病相關(guān)的基因突變或許對冠心病風險的影響往往不同，這依賴于所涉及的分子機制，而增加個體肥胖或高血壓風險的突變，相比改變胰島素或葡萄糖水平的突變而言似乎更能夠增加個體冠心病的風險。

研究者還發(fā)現(xiàn)，牽涉到糖尿病-冠心病雙聯(lián)風險位點的基因組區(qū)域往往包含了當前藥物的靶點，其中一種藥物就是二十碳五烯酸，其是Ω-3脂肪酸，能夠降低機體的膽固醇水平。這種雙效應風險位點包括了覆蓋FABP4基因的區(qū)域，而FABP4或許能夠作為開發(fā)糖尿病和冠心病藥物的新型靶點，在小鼠模型研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，抑制該基因的表達或許會產(chǎn)生一種抗動脈粥樣硬化的效應，其能夠幫助抵御脂肪在動脈內(nèi)壁的沉積，并且具有一定的抗糖尿病效應。

下一步研究者計劃深入調(diào)查這種二元風險基因的作用機制，研究人員希望能夠利用更為先進的基因組工程學技術(shù)來幫助闡明參與糖尿病和心臟病發(fā)生的分子機制；同時他們也期待能夠進行更多的研究開發(fā)出治療這兩種疾病的新型療法。

4. 受教育會降低患心臟病的風險

根據(jù)最近發(fā)表在《The BMJ》雜志上的一篇文章，接受教育會降低人們患心臟病的風險。根據(jù)研究者們的說法，這一研究提供強有力的證據(jù)表明人們接受教育的時間越久，那么歡冠心病的風險將會越低。

雖然此前也有一些研究發(fā)現(xiàn)受教育與冠心病發(fā)生風險降低之間存在相關(guān)性，但這一聯(lián)系或多或少受到了其它因素，例如飲食以及體育鍛煉等的影響。因此，此前我們一直不清楚是否一個人花在學習上的時間會影響其心臟病發(fā)生的風險。

為了更好地理解這一相關(guān)性的本質(zhì)，來自倫敦學院大學等研究機構(gòu)的研究者們分析了教育是否是冠心病發(fā)生的一個風險因子。通過對543733名志愿者進行遺傳分析，作者們發(fā)現(xiàn)了162個與受教育時間有關(guān)的基因。由于該手段利用了遺傳信息，因此避免了觀察性試驗本身存在的局限性，這一結(jié)果也更好地說明了其中存在的因果關(guān)系。

結(jié)果顯示，花在學習上的時間越久，那么患冠心病的風險也就會越低。特別地，接受3.6年的教育（相當于大學本科的時間）會降低三分之一患冠心病的風險。對于接受教育時間較長的人群來說，其遺傳偏好性會往低吸煙概率、低BMI指數(shù)等方向發(fā)展。而作者認為這些因素都會影響冠心病的發(fā)生。

當然，這一研究還存在一些局限性，例如它沒有完全地解釋遺傳差異是如何改變受教育時間的。但大量的樣本數(shù)量以及遺傳隨機性的控制避免了很多混雜因素的存在。

5. 突破性研究可推動心臟病的治療

最近一項突破性的研究能夠有效降低心臟病的發(fā)作風險，這一科研進展大幅提升了目前降低膽固醇的標準療法，并且為治療這種美國人群中發(fā)作風險最高的疾病提供了新的治療希望。

這項發(fā)現(xiàn)距離上一個有效的降低膽固醇的藥物”他汀”的問世已經(jīng)過了20多年的時間，相關(guān)結(jié)果在最近于巴塞羅那召開的一項醫(yī)學會議上得到了展示，同時文章也發(fā)表在兩份高水平的醫(yī)學雜志上。

這項研究的意義之一在于證實了長久以來心血管專家之間流傳的想法：降低炎癥反應的強度是緩解心血管阻塞疾病的一種方法。此外，該研究所利用的一種叫做”canakinumab”的藥物也將接受FDA的審批。

目前美國每年初次患心臟病的人數(shù)達到了635000人，其中存活下來的人群中有40%會因為炎癥反應而再次病發(fā)。雖說炎癥反應是機體抵抗感染或損傷的正常現(xiàn)象，但炎癥反應過度會導致其它一些疾病，例如癌癥的發(fā)生。

當細胞受到損害的時候，將會釋放一些信號分子招募免疫細胞到達受傷的部位。這一現(xiàn)象一般情況下時具有保護效果的，但在心臟病發(fā)作過程中這種炎癥反應則會導致血管的堵塞，進而導致疾病的惡化。然而，由于能夠降低炎癥反應的藥物往往同時具有降低膽固醇等效應，因此難以說明藥物的準確作用機制。

這一次，研究者們測試了諾華開發(fā)的一種僅影響炎癥反應，而不會對膽固醇造成影響。這種叫做Canakinumab的藥物此前已經(jīng)被批準用于罕見病的治療。

試驗結(jié)果表明，這種藥物的確具有緩解心血管異常癥狀的效果，同時也具有降低肺癌死亡率的作用。但整體來講并不會降低患者的死亡率。因此，該藥物或許能夠為心血管專家們提供一種可行的治療方案，但目前來看還不足以代替現(xiàn)有的治療方法。

相關(guān)結(jié)果在歐洲心血管學會會議上得到的展示，文章發(fā)表在《Lancet》與《New England Journal of Medicine》雜志上。

6. “垃圾基因”，治療心臟病的新未來

DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.029002

來自UCLA和Howard Hughes Medical Institute的科學家成功利用抑制基因來控制小鼠的膽固醇水平，家族性高膽固醇血癥會引起血小板增多，抑制膽固醇水平是控制血小板的增多治療的一部分。在預臨床實驗中，研究者發(fā)現(xiàn)LeXis基因可以降低膽固醇水平、減少動脈阻塞，該治療方法可以減少肝臟細胞中的脂肪堆積。

家族性高膽固醇血癥是一種遺傳病，其特征是低密度脂蛋白-膽固醇非常高，使患早期心臟病的風險加大。

LeXis基因?qū)儆谝唤M特別的基因，一直以來被科學家認為是沒有作用的”垃圾DNA”。然而，人類基因組計劃發(fā)現(xiàn)像LeXis這類基因其實是很活潑的，現(xiàn)在這些基因被稱作長鏈非編碼RNA（lncRNA），目前成為了生物學研究的重點。

研究者想測試單獨注入LeXis基因是否可以減緩心臟疾病的病程，于是他們給小鼠注入了LeXis基因并使用對照基因做為參照，然后讓小鼠進行為期15個星期的高鹽、高膽固醇飲食，最后對小鼠進行心臟疾病進程的檢驗。

在接下來的研究中，研究者打算使用體型更大的動物來進一步確定他們的發(fā)現(xiàn)，然后結(jié)合現(xiàn)存的治療手段對他們的治療方案進行檢驗。

雖然之前的研究已經(jīng)顯示lncRNA非常重要，然而此項研究是第一次展示利用它們有可能進行基因治療來治療人類疾病。所謂的”垃圾DNA”也許有一天能為治療家族性高膽固醇血癥或者其他難治之癥提供機會。

此項研究已發(fā)表在《Circulation》雜志網(wǎng)上。

7. 體育鍛煉如何能夠保護心臟？

經(jīng)常性的鍛煉對于治療心臟衰竭具有很好的效果，其中包括防止精神萎頓，控制動脈血壓，提高心血管功能，防止心臟細胞死亡等等。根據(jù)報告，70%的心臟衰竭患者病發(fā)后存活時間不超過5年。

最近，來自巴西的研究者們在最近發(fā)表在《Autophagy》雜志上的一篇文章中揭示了有氧鍛煉對于提高心臟功能的好處。”簡單來說，我們發(fā)現(xiàn)有氧鍛煉能夠消除心臟細胞中那些功能出現(xiàn)問題的線粒體”。該文章的作者Batista Ferreira教授說道。

此前發(fā)表在《plos one》雜志上的一項研究中，作者發(fā)現(xiàn)大鼠在接受了有氧鍛煉之后其蛋白酶體能夠重新激活，從而有助于清除受損的蛋白質(zhì)。這一研究還發(fā)現(xiàn)心臟衰竭患者的心臟細胞中蛋白酶體的活性降低了50%左右，因此許多蛋白得不到及時的清理，進而破壞細胞結(jié)構(gòu)，造成細胞死亡。

而在最近的這項研究中，作者同樣利用了大鼠的心臟衰竭模型進行研究。通過電子顯微鏡分析，作者發(fā)現(xiàn)心臟衰竭大鼠的心臟細胞中存在大量線粒體的聚集現(xiàn)象，進一步，作者發(fā)現(xiàn)這些聚集的線粒體功能受到的損害。

之后，作者讓心臟衰竭的大鼠接受了為期8周的有氧鍛煉：每天跑步60分鐘，每周5天。通過與健康小鼠以及心臟衰竭但沒有接受鍛煉的小鼠進行對比，作者發(fā)現(xiàn)鍛煉能夠?qū)⑿呐K衰竭的比例從18%下降到5%，ATP的水平也有一倍的上升。

“我們的結(jié)果表明，鍛煉身體不僅能夠防止，還能夠恢復心臟衰竭的影響。我們認為體育鍛煉能夠調(diào)節(jié)與線粒體清除有關(guān)的蛋白的活性，從而維持線粒體的整體活性。不過具體的分子機制有待下一步的研究”。作者認為，一旦關(guān)鍵的蛋白成分得到揭示，將可能作為治療心臟衰竭的靶點。