在5月11日出版的“ 循环研究 ”杂志中描述的实验中，研究人员报告在患病心脏中识别出倾向于聚集的蛋白质的形式，并使用非侵入性正电子发射断层扫描（PET）扫描在心脏中对其进行可视化，比如，导致监测疾病进展和测试新疗法的进展。

  心力衰竭是一种慢性病，其中心脏不能充盈或抽血，导致过度疲劳。根据美国疾病控制和预防中心的数据，美国约有570万人患有心力衰竭，大约一半的人将在五年内死亡。

  约翰霍普金斯大学医学院和博洛尼亚大学医学助理教授Giulio Agnetti博士说：“从分子的角度来看，没有一个统一的，明确的机制来解决心脏衰竭的原因。” “但通过弄清楚这种机制，我们可以设计出更好的治疗方法和诊断工具。”

  目前用于治疗心力衰竭的药物 - 例如那些通过放松血管降低血压的药物 - 可以减轻心脏压力和心力衰竭相关的症状，而不必解决根本原因。一旦心脏无法抽吸，最终唯一的治疗就是心脏移植。

  该团队以前在2014年发表的研究表明，蛋白质结蛋白在患有心力衰竭的狗的心脏中积聚成称为淀粉样蛋白的团块。Desmin是一种在细胞“骨架”或支撑结构中发现的蛋白质，被称为中间丝。Agnetti说，为什么它在患病的心脏细胞中聚集尚不清楚。

  为了研究在人类心力衰竭中是否也发现了结蛋白团块，研究人员研究了心脏组织活检组织中的蛋白质，这些蛋白质来自有或没有心力衰竭的人。他们使用了阿尔茨海默病研究中常用的荧光抗体和Agnetti开发的淀粉样蛋白的新荧光染料，用于可视化和量化结蛋白凝块。他们观察到心力衰竭患者中结蛋白团块的数量是没有心力衰竭患者数量的两倍。

  该团队使用常见的心力衰竭小鼠模型寻找结蛋白团块。在这个模型中，主动脉 - 来自心脏的主要动脉 - 通过外科手术收缩，显着增加压力和压力，并导致心力衰竭。在对主动脉施加四周压力后，小鼠出现心力衰竭的症状，例如心脏扩大和肺充血。当使用与人组织样品相同的抗体和染色技术时，在心力衰竭小鼠中，Desmin淀粉样蛋白增加一倍以上。

然后研究人员用表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）处理小鼠心脏中的蛋白质 - 一种来自绿茶的化学物质，可以分解淀粉样蛋白。治疗减少一半蛋白质团块的量。

  “有趣的是，绿茶已经被证明可以抑制心血管疾病的发病率，并改善阿尔茨海默氏症模型的认知障碍，尽管这种作用的机制尚不清楚，”Agnetti说。“EGCG能够'解聚'这些粘性蛋白质的能力可能是绿茶的健康效应之一。了解这种化学物质的工作原理可以为设计一种针对蛋白质结块的新型药物打开新的途径。”

  接下来，研究人员想要确定倾向于结块的结蛋白的形式。基于他们早期的工作，他们认为在结蛋白的蛋白质结构中添加到第27或第31个结构单元中的一个或多个化学磷酸基团可能会影响蛋白质的结块。他们使用基因工程版本的结蛋白，其中一个，两个或没有结合到结蛋白的磷酸基团，用绿色荧光信号标记它们以使它们可见，并使用病毒将它们放入心脏细胞中。

  一周后，使用显微镜跟踪绿色发光，具有结蛋白和两个磷酸盐组的细胞仍在抽吸，这种形式的结蛋白被掺入肌肉纤维中。研究人员表示，他们相信这表明含有两个磷酸基团的结蛋白很可能是蛋白质的正常健康形式。

  在蛋白质氨基酸链中第31位的结蛋白上具有单一磷酸盐的细胞收缩得更快并且具有更多的绿色团块，导致研究人员相信这表现为蛋白质的患病版本。

  Agnetti从现任杜克大学前约翰霍普金斯大学神经科学家Richard O'Brien博士那里学到，PET用于检测阿尔茨海默氏症和帕金森病患者大脑中的蛋白质团块，可以检测某些基因中的团块导致蛋白质团块形成过多的心脏病。根据O'Brien的建议，研究人员测试了他们是否可以使用这种非侵入性技术来检测心力衰竭小鼠的结蛋白团块。给健康和心力衰竭的小鼠注射Amyvid，一种放射性染料，让研究人员通过PET观察蛋白质团块。心力衰竭小鼠的心脏摄入的Amyvid比健康小鼠多13％。

  “蛋白质团块的PET成像可能最终用于患者，以便随着疾病的进展识别心脏的结构变化，这些信息可能具有预后价值，”John Rainer博士说，他是约翰斯的前博士后研究员。霍普金斯现在在奥地利格拉茨医科大学。“它可以作为干预措施阻止或逆转疾病进展的一个很好的衡量标准。”

  在未来的实验中，研究小组计划在更多的人体组织样本中确认其结果。研究人员还希望确定一种药物或小分子，以防止结蛋白形成团块。

  “现代基因的作用受到了很多重视，但我们与基因一起诞生，目前我们对我们的基因做的很少，”Agnetti说。“我认为下一步是跟进动态改变的蛋白质，以应对环境，更加注重生活方式干预，以帮助预防疾病。绿茶中的EGCG等天然化合物和改良的饮食干预可能发挥作用让我们保持健康。“