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Cell:治疗心脏病有戏!鉴定出让血管扩张的GPR68蛋白

来源:本站原创 2018-05-05 15:21

2018年5月5日/生物谷BIOON/---美国人以惊人的速度死于心脏病或心血管疾病。事实上,据估计仅今年一年,心脏病、中风和相关疾病将会造成大约61万美国人死亡。一些药物会有帮助,但是为了更好地解决这个问题,人们首先需要确切地知道心脏和血管的健康状况。 如今,在一项新的研究中,来自美国斯克里普斯研究所的研究人员鉴定出发一种被称作GPR68的蛋白能够检测血液流动并指导被称作小动脉的小血管何时扩张。他们认为激活GPR68的药物可能有朝一日对治疗包括缺血性中风在内的医学疾病是有用的。相关研究结果发表在2018年4月19日的Cell期刊上,论文标题为“GPR68 Senses Flow and Is Essential for Vascular Physiology”。论文通信作者为斯克里普斯研究所教授Ardem Patapoutian博士。
图片来自Ardem Patapoutian和Jie Xu。

Patapoutian说,“几十年来,人们已知血管能够检测血液流速的变化,而且这种信息对调节血管扩张和控制血管张力是至关重要的。”

确实,血液流动介导的扩张(flow-mediated dilation, FMD)是一种非侵入性的临床测试,可以让医生知道血管系统的健康状况。FMD受损是诸如高血压和动脉粥样硬化之类的多种血管疾病的前兆。

Patapoutian说,“尽管这个过程是非常重要的,但是动脉内检测血液流动的分子仍然是未知的。”

Patapoutian和Patapoutian实验室博士后研究员Jie Xu博士领导了这项研究。他们首先设计一台使用液体湍流运动来代表血管中的血液流动的机器。这台机器使用384个让液体在一堆细胞上上下移动的活塞,其中这堆细胞被放置在一个平板的384个孔中。这种运动模拟血液如何对这些细胞施加压力。

这些研究人员将这台机器用于测试一系列细胞系,其中的一些细胞系发生突变从而导致与压力检测相关的蛋白过度表达。他们随后进行了筛选,在这384个孔的每个孔中抑制不同的候选基因表达,并测试了每个孔中受到抑制的基因是否是对这台机器的湍流压力作出反应所必需的。

通过这一系列测试,这些研究人员发现了GPR68蛋白,并且证实它起着机械刺激的传感器的作用。进一步的实验表明GPR68对FMD是至关重要的。Patapoutian说:“在模式生物中,这种蛋白是检测血液流动和血管系统正常地发挥功能不可或缺的。”

当小动脉不能正常地扩张时,高血压患者具有更少的机会来降低血压,动脉粥样硬化患者也具有更少的机会让血液通过阻塞的血管。

Patapoutian说,“未来的研究将探究GPR68在临床相关的心血管疾病中的作用。我们还在探究利用小分子调节GPR68功能的可能性,这是因为这些分子在临床上可能是有益的。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Jie Xu, Jayanti Mathur, Emilie Vessières et al. GPR68 Senses Flow and Is Essential for Vascular Physiology. Cell, 19 April 2018, 173(3):762–775, doi:10.1016/j.cell.2018.03.076

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