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在2012年實驗生物學會議的最後一天,我非常榮幸能夠參觀辛辛那提大學醫學院瓊斯實驗室的工作。我曾在去年的會議上寫過關於他們工作的文章,我非常高興向大家展示今年的最新進展!
沒有什麼比心臟病發作更嚴重的了。心臟病發作,也稱為心肌梗塞 (MI),是指心臟的血液流動受阻。當心髒的血液流量不足時,心肌無法獲得足夠的氧氣,心肌細胞開始死亡並失去有節奏地泵血的能力。
過去,絕大多數心臟病發作的人都會死亡。但現在現代醫學的進步使許多人在心肌梗塞後能夠繼續生存多年。因此,我們不僅關注心臟病發作後的生存,還關注康復,什麼可以幫助康復並使其更快,或者從一開始就降低心臟病發作的嚴重程度。
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正如辛辛那提大學醫學院的 Haar 等人發現的那樣,有時對您不利的東西可能對您的心臟沒有那麼糟糕,至少在小劑量的情況下是這樣。Haar 一直在研究高脂肪飲食對小鼠心肌梗塞結局的影響。她之前發現,小鼠的短期高脂肪飲食(暴露 24 小時到兩週之間,但不能更長,否則你會得到一些非常肥胖的小鼠)可以在心臟病發作期間產生保護作用。當她在小鼠身上誘發實驗性心臟病發作時,與對照組小鼠相比,短期接受高脂肪飲食治療的小鼠表現出較少的損傷。Haar 還表明,24 小時的高脂肪飲食可以產生大約 24 小時後的保護作用,但不能持續 48 小時(那麼,隔天吃一個雙層芝士漢堡?)。
這一切都很好,但重要的問題是,這種保護作用是如何起作用的?Haar 和她的同事推測,高脂肪飲食可以將心臟中的損傷平衡從細胞凋亡(細胞死亡)轉移到自噬(細胞能量資源的轉移),他們推測,一個重要的相關分子是 NF-kappaB。
NF-kappaB(核因子 kappa-輕鏈增強子活化 B 細胞)是一種蛋白質複合物,它影響 DNA 的轉錄,並可能對細胞在壓力下如何發揮功能產生廣泛的影響。為了檢查 NF-kappaB 在高脂肪飲食對心肌梗塞的保護作用中的作用,Haar 取了一組顯性負性小鼠,這些動物在心臟中特別不能啟用 NF-kappaB。她給其中一些小鼠餵食高脂肪飲食,讓它們都發生心臟病發作,並觀察高脂肪飲食的保護作用是否仍然存在。在 NF-kappaB 顯性負性小鼠中,心肌梗塞後的損傷面積更大,高脂肪飲食未能保護小鼠免受影響。
但是 NF-kappaB 影響很多基因,具體發生了什麼?似乎高脂肪飲食小鼠的心肌細胞死亡率不同,Haar 在高脂肪組中看到了較少的細胞凋亡標誌物。為了檢視細胞是否正在經歷自噬,她查看了標誌物 Beclin-1。Beclin-1 是自噬的標誌物,是一種表明細胞正在重新分配其資源以維持功能,而不是對心肌梗塞的嚴重壓力做出死亡反應的方式。事實證明,高脂肪飲食會增加發生心臟病發作的小鼠損傷區中 Beclin-1 的表達。不僅如此,在心臟病發作後的顯性負性 NF-kappaB 小鼠中,這種增加被減弱,表明 NF-kappaB 可能控制著 Beclin-1 的增加。這意味著高脂肪飲食正在將心臟的平衡從細胞凋亡轉移到自噬,從而使心臟在心臟病發作期間遭受較少的損害。
當然,完全放心地去吃雙層芝士漢堡並不是一個好主意。畢竟,習慣性食用高脂肪飲食的人首先患心臟病發作的風險要高得多。但這很有趣地讓我們瞭解了心臟如何保護自己,並且可能意味著為心臟病發作患者提供新的治療潛力。也許如果你只是偶爾吃一次高脂肪食物,你就不必感到那麼內疚了。