Circulation：微管强化了衰竭心肌细胞的舒张功能障碍
2020-05-02 QQY MedSci原创
舒张功能障碍是心衰(HF)的一个普遍且难以治疗的特征。增加心室顺应性可以改善舒张功能，但抵抗舒张充盈并在人HF中升高的粘弹性力的定义不清。研究人员近期发现翻译后去酪氨酸化的微管是心肌细胞粘弹性的来源之
舒张功能障碍是心衰(HF)的一个普遍且难以治疗的特征。增加心室顺应性可以改善舒张功能，但抵抗舒张充盈并在人HF中升高的粘弹性力的定义不清。研究人员近期发现翻译后去酪氨酸化的微管是心肌细胞粘弹性的来源之一，因此，研究人员尝试研究微管是否对人类心肌的舒张期拉伸产生有意义的粘弹性阻力。
在分离的人心肌细胞和小梁上进行实验。首先，缓慢和快速(舒张期)拉伸来源于未衰竭和HF心脏的完整心肌细胞，并在予以针对微管的干预后研究微管的粘弹性。此外，研究人员还将来自HF患者心脏的完整的左心室小梁与秋水杉碱或载体共培养，并在治疗前后予以机械测试。
与正常心肌细胞相比，HF心肌细胞舒张期的粘弹性增强。无论是降低微管密度还是去酪氨酸化，都可降低心肌细胞的僵硬度，特别是在舒张时的应变率（提示粘弹性降低）。在心肌组织中，研究人员发现微管解聚降低了心肌的粘弹性，且随应变增加而降低。在应变低于15%时，秋水仙碱可降低心肌的粘弹性，当微管解聚时能量消耗减少了2倍。后亚组分析显示，射血分数降低的心衰患者心肌比射血分数保留的心衰患者心肌有更高纤维化和弹性，后者相对更粘稠。无论射血分数是否保留，秋水仙碱都可降低HF心肌的粘弹性。
衰竭心肌细胞表现出的粘弹性升高、微管密度降低或酪氨酸脱失，降低了人心肌细胞对舒张期拉伸的粘弹性阻力。在衰竭心肌中，微管在应变和应变率的典型工作范围内提高硬度，但随着长度的增加，其作用逐渐减弱，这与细胞外基质或肌丝蛋白在较大的游离时间内的贡献增加相一致。本研究表明，稳定的微管网络为舒张期的心肌扩张提供了粘性障碍，尤其是在HF中。
原始出处：
Matthew A. Caporizzo， et al. Microtubules Increase Diastolic Stiffness in Failing Human Cardiomyocytes and Myocardium. Circulation. 2020；141：902–915
作者：QQY
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