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新的希望:能夠阻止心臟疾病的蔓延

我們的主動脈瓣的體積很小, 不到心臟四分之一, 它在將富含氧氣的血液從心臟推向主動脈(我們身體最大的血管), 並從主動脈到其他所有器官的過程中發揮了重要作用。

然而, 幾十年來, 研究人員更多的關注的是動脈粥樣硬化(血管自身逐漸硬化), 而不是受損的瓣膜。

科學家們現在正在瞭解鈣化主動脈瓣疾病的根源。

“很長一段時間以來, 人們都認為CAVD只是動脈粥樣硬化的瓣膜, ”教授Kristyn Masters說。 “今天, 我們知道, 瓣膜細胞非常獨特, 與我們血管中的平滑肌細胞截然不同, 這就解釋了為什麼一些治療動脈粥樣硬化的方法, 如他汀類藥物, 對CAVD不起作用, 以及為什麼對藥物的研究必須從頭開始。 ”

在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜誌上發表的一篇研究論文中, 一個由馬斯特斯領導的研究小組跨越了一個長期存在的障礙。 研究人員首次對可能導致狹窄的早期一系列事件進行了梳理,

這是一種嚴重的主動脈瓣狹窄, 可以減少血液流向身體組織, 削弱心臟。

目前治療狹窄的唯一方法是瓣膜置換術, 這通常需要風險昂貴的開心術。

Masters說:“我們的研究為動脈粥樣硬化和CAVD之間的差異提供了新的線索, 尤其是在我們可以用藥物治療的瓶頸事件方面。 ” “隨著對疾病從早期到晚期的進展有了更好的瞭解, 我們最終能夠停止CAVD, 避免瓣膜置換手術。 ”

由於老鼠和其他小動物的心臟與人類器官的心臟大不相同, 因此, 由於缺乏良好的動物模型, 它們的研究一直受到阻礙。 這就是為什麼那些豬——特別是那些在動脈中有過量脂肪分子的豬——是當前研究的一個重要起點。

他們的閥門提供了早期的CAVD的快照,

這對人類的捕獲具有挑戰性, 這表明它通常是由在瓣膜組織中被稱為glycosaminoglycans(GAGs)的某些糖分子的積累開始的。 但是為了研究這種組織如何對不斷增加的GAGs做出反應, 研究人員需要更多的瓣膜組織, 而不是活豬所能提供的。

這促使他們建立了一種類似於實驗室培養皿中早期豬的特徵的模型。 這一模型的關鍵在於能夠以其原生健康的形式生長出瓣膜細胞, 這與之前許多研究的重點在於已經患病的細胞。

當研究人員只改變了這些原生氣閥細胞所暴露的GAGs的數量, 同時保持所有其他條件不變時, 他們觀察到令人驚訝的結果, 這些結果挑戰了先前的假設。

馬斯特斯說:“我們認為, 在疾病的發病過程中, GAGs會發揮重要作用,

但我們補充的越多, 細胞產生的炎症因數就越少, 它們就越快樂。 ”“當我們仔細研究這一意外發現時, 我們注意到兩種截然不同的效果:GAGs直接增加了一種生長新血管所需的化學物質, 同時也捕獲了低密度脂蛋白(LDL)分子。 ”

這兩種效應都不會立即對瓣膜細胞造成損害, 但是這種誘捕使得氧氣更容易與低密度脂蛋白分子發生反應, 而氧化LDL的積累似乎是一個多階段過程對瓣膜損傷的瓶頸事件, 馬斯特斯說。

這個多階段的過程可以解釋為什麼在65歲以上的成年人中, 有25%的人患有部分閉塞的主動脈瓣, 但是只有1%的人會因為瓣膜不能再打開和關閉而導致狹窄。 原生氣閥細胞自身不能氧化低密度脂蛋白, 而血管平滑肌細胞可以,

這一事實也凸顯出了CAVD和動脈粥樣硬化之間的關鍵區別。

這些藥物可以防止早期的CAVD通過使GAGs更不容易束縛LDL而發展成狹窄。 “我們研究的關鍵資訊是, CAVD是一個多階段的過程, 健康的瓣膜細胞對LDL的反應與血管細胞不同, ”馬斯特斯說。 “在這個新的體外模型中, 研究多種步驟的能力, 為開發與動脈粥樣硬化不同的藥物開闢了一些有希望的途徑。 ”(白木清水207718)

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