米国犹他大学(University of Utah)科学家领导的一项国际研究显示，一种有助于调节心脏细胞内钙信号的蛋白质可能在预防慢性心力衰竭方面发挥关键作用。研究人员表示，这种蛋白质VDAC2的信号通路中断，会导致心脏细胞收缩严重受损，使心脏更难向身体输送血液。这一发现表明，针对VDAC2的药物和其他治疗方法最终可能有助于缓解心力衰竭。

作者指出：根据我们的人体和实验室研究，似乎如果 VDAC2 不能正常工作，那么心脏中的一切都会从那里向下级联，如果我们能找到帮助这种蛋白质再次发挥作用的方法，那么我们就有可能在疾病过程中更早地解决心力衰竭问题。  

该研究发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。

科学家们早就知道钙——一种保持牙齿和骨骼强壮的矿物质——在心脏中起着至关重要的作用。在两次心跳之间，心肌细胞（称为肌细胞）中的钙水平降低，从而使细胞放松。在收缩期间，大量钙从称为肌浆网的小细胞结构中涌出，导致细胞收缩。正是这种不断进出心肌细胞内部液体的钙离子对保持心脏跳动至关重要。

研究人员还知道，一种称为线粒体的细胞器依赖于钙来帮助产生维持细胞存活的生化能量。线粒体与肌质网通信，但其在钙信号传导和心血管健康中的具体作用尚不清楚。

在这一研究中，他们试图更好地了解线粒体在心脏细胞钙循环中的作用。在早期对来自心力衰竭患者的人类心脏组织的研究中，他们检测到心脏功能改善与 VDAC2 活性之间存在正相关，VDAC2 是线粒体外膜上的一种蛋白质，可让钙流入线粒体。因此，他们怀疑 VDAC2 可能在这种疾病中发挥重要作用。

在实验室小鼠中，他们使VDAC2失活或敲除它。没有它，线粒体中的钙流会严重受损，心脏细胞无法正常跳动。小鼠还出现了心脏左心室或泵室的扩大。这种称为扩张型心肌病的疾病使心脏泵血更加困难，最终导致心力衰竭和死亡。

具体来说，研究人员发现 VDAC2 与肌浆网中的一对蛋白质相互作用。阻碍这种蛋白质到蛋白质的通讯会导致细胞钙信号受损和心力衰竭。然而，在敲除小鼠中恢复 VDAC2 逆转了心力衰竭的许多影响，包括减少左心室肿胀，并防止死亡。

在对遗传易患心力衰竭的小鼠进行的其他实验中，研究人员发现，一种名为 efsevin 的实验性药物可与 VDAC2 结合并增加线粒体钙摄取，从而改善心血管健康。科学家们表示，这表明 efsevin 和其他靶向 VDAC2 的药物是进一步测试心力衰竭治疗方法的良好候选药物。  

作者还指出：我们的研究表明 VDAC2 在正常心脏功能中的重要性，通过这种独特的作用，VDAC2 成为心力衰竭患者的潜在治疗靶点。

参考文献：Cardiac-specific Deletion of Voltage Dependent Anion Channel 2 Leads to Dilated Cardiomyopathy by Altering Calcium Homeostasis. 28 July 2021, Nature Communications.

DOI: 10.1038/s41467-021-24869-0

这项研究得到了米国心脏协会、国家心肺血液研究所和 Nora Eccles Treadwell 基金会的支持。