研究心脏跳动的科学家们解开了一个关于心脏如何工作的数十年的谜团。这一发现可能预示着心脏病新疗法的发展。
心脏病是全球主要的死亡原因。心脏是一种独特的肌肉，在大多数人中，它大约每秒钟收缩和放松一次。每一次心跳都依赖于心肌中粗细的细丝之间周期性相互作用，而这一过程是由钙含量的上升和下降所协调。
来自东弗吉尼亚医学院和佛罗里达州立大学的研究人员首次在心脏跳动的关键阶段观察到一条细小的肌肉细丝。在“收缩”期，钙与肌肉细丝结合，并允许其与粗丝相互作用，产生心肌收缩所需的力。几十年来，在这个重要的时刻中，肌肉细丝的结构是未知，这极大限制了解钙调节肌肉细丝的机制。
研究人员花了两年的时间来探索肌肉细丝的复杂结构和制备标本，克服了这些挑战后，研究小组利用低温电子显微镜直接观察心脏收缩和跳动时的肌肉细丝结构，这一发现为心脏病研究开辟了一条新途径。
研究小组的数据揭示了当心肌放松到收缩，心肌收缩并泵血时，肌肉细丝的各个部分是如何相互配合，从心跳的舒张期过渡到收缩期。
对心肌调节的基础知识进步为合理设计并量身定制的治疗干预措施铺平了道路，这些干预措施有可能改善患病心脏的心肌功能。
这项研究之所以具有开创性，有几个原因。这包括在三种钙浓度下沿着细丝的单个结构的鉴定，包括以前未知的收缩钙结构，以及使用猪心脏的细丝，猪心脏的大小和心率与人类心脏非常相似。
研究结果为理解和模拟健康和疾病中的细丝提供了一个新的基础，因为许多遗传性心脏病都会影响细丝的蛋白质。现在可以完全理解遗传性心脏病是如何影响其工作能力的。研究人员为心脏细丝创建了一个新的结构模型，基于此，可以解决几个关于心脏在健康和疾病中的功能的现有问题。
来源：CristinaM.Risietal,ThestructureofthenativecardiacthinfilamentatsystolicCa2+levels,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences().
《血管与腔内血管外科杂志》
.03.24
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