Nature：糖尿病和心脏病之间的生物关联机制
2013-10-09 佚名 生物谷
近日，加州大学戴维斯分校卫生系统研究人员已经发现，当血液中糖的含量高得离谱（含量高导致心律不齐，心律失常与心脏衰竭和心脏猝死相关）时一种生物通路被激活。 研究结果发表在Nature杂志上，这一发现有助于解释为什么糖尿病是心脏疾病一种重要的独立危险因素。 加州大学戴维斯分校的药理学Donald Bers说：我们为设计新的治疗策略，保护糖尿病患者的心脏健康铺平了道路。 根据美国国立卫生研究院统计
近日，加州大学戴维斯分校卫生系统研究人员已经发现，当血液中糖的含量高得离谱（含量高导致心律不齐，心律失常与心脏衰竭和心脏猝死相关）时一种生物通路被激活。
研究结果发表在Nature杂志上，这一发现有助于解释为什么糖尿病是心脏疾病一种重要的独立危险因素。
加州大学戴维斯分校的药理学Donald Bers说：我们为设计新的治疗策略，保护糖尿病患者的心脏健康铺平了道路。
根据美国国立卫生研究院统计，虽然在一般人群中心脏疾病是常见的，但糖尿病患者的风险高出4倍。美国心脏协会估计，至少有65％的糖尿病人死于心脏疾病或中风。
通过一系列的实验，美国约翰霍普金斯大学医学院表明，糖尿病的适度高血糖引起了心脏肌肉细胞的糖分子（O-linked N-acetylglucosamine， or O-GlcNAc）融合到特定蛋白质——钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II或CaMKII的位点上。
CaMKII在调节正常的钙水平、电活动和心脏的泵吸作用中具有重要的作用。CaMKII与O-GlcNAc的融合，导致CaMKII慢性过度激活和微调钙信号系统病理变化，并在短短几分钟引发了全面的心律失常。
虽然科学家已经知道了CaMKII在正常的心脏功能起着至关重要的作用，但新研究是第一确定O-GlcNAc作为直接CaMKII的活化因子。这项研究包含大鼠和人类蛋白质和组织详细的分子实验，大鼠离体心肌细胞暴露在高糖下，并测绘离体心脏和糖尿病大鼠心脏的心律失常。
Bers和他的团队确定了糖附着在CaMKII上的具体位点，并且明白此附着如何激活CaMKII，引起钙依赖性心律失常。调查结果无疑会导致糖尿病心血管疾病新疗法的发展。Bers说：我们的发现可能在其他许多领域产生涟漪效应？？。研究的关键下一步将是确定是否O- GlcNAc与 CAMKII的融合也有助于糖尿病患者得神经病变。
原文检索
Erickson JR, Pereira L, Wang L, Han G, Ferguson A, Dao K, Copeland RJ, Despa F, Hart GW, Ripplinger CM, Bers DM.Diabetic hyperglycaemia activates CaMKII and arrhythmias by O-linked glycosylation.Nature. 2013 Sep 29
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#Nat#
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糖尿病患者过高的血糖导致了长期糖终化产物的不断形成。最终糖终化产物造成了微循环的障碍。微血管的缺氧又导致了血管内皮素的释放。应该说糖尿病患者产生的大量的糖终化产物是真正导致糖尿病心脏病的罪魁恶首。
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