一项由Masonic Medical Research Institute（MMRI）研究人员领导的开创性研究确定了一个有希望的分子靶点，以保护心脏免受高脂肪饮食和肥胖造成的损伤。本周发表在权威期刊《Science Signaling》上的这项研究强调了参与胰岛素信号传导的节点酶蛋白酪氨酸磷酸酶PTP1B在饮食压力下是心脏代谢异常和功能障碍的关键驱动因素。
在肥胖和高脂肪饮食条件下，心脏会经历代谢转换，从健康状态下优先使用脂肪酸氧化转变为过度依赖葡萄糖。这种转变会导致心肌脂肪变性、线粒体功能障碍，最终导致一种称为心肌病的心脏疾病，即心脏增厚和硬化。研究团队发现，缺乏PTP1B的心肌细胞（心肌细胞）的小鼠对这些有害变化具有抵抗力。
“这些发现揭示了高脂肪饮食损害心脏功能的一种全新主要机制，并展示了靶向心脏中的PTP1B如何帮助预防这些影响。通过保留脂肪酸氧化并防止脂质过度积累，我们可以保护高风险人群的心脏疾病进展。”
MMRI执行主任、Gordon K. Moe教授兼生物医学研究与转化医学主席、研究资深作者Maria I. Kontaridis博士表示
该研究利用了心肌细胞特异性缺失PTP1B的小鼠模型。在高脂肪饮食下，这些小鼠保持了健康的心脏结构和功能，脂质堆积减少，并保持了线粒体完整性。先进的代谢和磷酸化蛋白质组分析表明，PTP1B缺失通过涉及AMPK和PKM2信号通路维持脂肪酸代谢，同时抑制脂肪生成和病理性葡萄糖利用。
“PTP1B就像一个代谢开关，在压力下推动心脏向葡萄糖依赖方向发展，这可能会加重心脏后果，”MMRI实验室博士后研究员、论文第一作者Yan Sun博士补充道。“禁用这个开关可以让心脏保持代谢灵活性和弹性。”
据世界卫生组织预测，到2030年，美国将有50%的人口被归类为肥胖，其中包括不成比例的大量儿童，这场流行病的紧迫性不容小觑。这些发现有可能对社会产生重大影响。这些结果表明PTP1B是预防肥胖患者和饮食引起代谢障碍患者心脏病的潜在治疗靶点。研究团队希望这项基础研究能为未来的临床研究铺平道路。
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