本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在2012年实验生物学会议的最后一天,我非常荣幸能够参观辛辛那提大学医学院琼斯实验室的工作。我曾在去年的会议上写过关于他们工作的文章,我非常高兴向大家展示今年的最新进展!
没有什么比心脏病发作更严重的了。心脏病发作,也称为心肌梗塞 (MI),是指心脏的血液流动受阻。当心脏的血液流量不足时,心肌无法获得足够的氧气,心肌细胞开始死亡并失去有节奏地泵血的能力。
过去,绝大多数心脏病发作的人都会死亡。但现在现代医学的进步使许多人在心肌梗塞后能够继续生存多年。因此,我们不仅关注心脏病发作后的生存,还关注康复,什么可以帮助康复并使其更快,或者从一开始就降低心脏病发作的严重程度。
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正如辛辛那提大学医学院的 Haar 等人发现的那样,有时对您不利的东西可能对您的心脏没有那么糟糕,至少在小剂量的情况下是这样。Haar 一直在研究高脂肪饮食对小鼠心肌梗塞结局的影响。她之前发现,小鼠的短期高脂肪饮食(暴露 24 小时到两周之间,但不能更长,否则你会得到一些非常肥胖的小鼠)可以在心脏病发作期间产生保护作用。当她在小鼠身上诱发实验性心脏病发作时,与对照组小鼠相比,短期接受高脂肪饮食治疗的小鼠表现出较少的损伤。Haar 还表明,24 小时的高脂肪饮食可以产生大约 24 小时后的保护作用,但不能持续 48 小时(那么,隔天吃一个双层芝士汉堡?)。
这一切都很好,但重要的问题是,这种保护作用是如何起作用的?Haar 和她的同事推测,高脂肪饮食可以将心脏中的损伤平衡从细胞凋亡(细胞死亡)转移到自噬(细胞能量资源的转移),他们推测,一个重要的相关分子是 NF-kappaB。
NF-kappaB(核因子 kappa-轻链增强子活化 B 细胞)是一种蛋白质复合物,它影响 DNA 的转录,并可能对细胞在压力下如何发挥功能产生广泛的影响。为了检查 NF-kappaB 在高脂肪饮食对心肌梗塞的保护作用中的作用,Haar 取了一组显性负性小鼠,这些动物在心脏中特别不能激活 NF-kappaB。她给其中一些小鼠喂食高脂肪饮食,让它们都发生心脏病发作,并观察高脂肪饮食的保护作用是否仍然存在。在 NF-kappaB 显性负性小鼠中,心肌梗塞后的损伤面积更大,高脂肪饮食未能保护小鼠免受影响。
但是 NF-kappaB 影响很多基因,具体发生了什么?似乎高脂肪饮食小鼠的心肌细胞死亡率不同,Haar 在高脂肪组中看到了较少的细胞凋亡标志物。为了查看细胞是否正在经历自噬,她查看了标志物 Beclin-1。Beclin-1 是自噬的标志物,是一种表明细胞正在重新分配其资源以维持功能,而不是对心肌梗塞的严重压力做出死亡反应的方式。事实证明,高脂肪饮食会增加发生心脏病发作的小鼠损伤区中 Beclin-1 的表达。不仅如此,在心脏病发作后的显性负性 NF-kappaB 小鼠中,这种增加被减弱,表明 NF-kappaB 可能控制着 Beclin-1 的增加。这意味着高脂肪饮食正在将心脏的平衡从细胞凋亡转移到自噬,从而使心脏在心脏病发作期间遭受较少的损害。
当然,完全放心地去吃双层芝士汉堡并不是一个好主意。毕竟,习惯性食用高脂肪饮食的人首先患心脏病发作的风险要高得多。但这很有趣地让我们了解了心脏如何保护自己,并且可能意味着为心脏病发作患者提供新的治疗潜力。也许如果你只是偶尔吃一次高脂肪食物,你就不必感到那么内疚了。