南卡罗来纳医科大学(MUSC)del Monte实验室的研究人员首次观察到蛋白质修复系统存在缺陷，该缺陷与特发性扩张型心肌病(IDCM)患者中先前观察到的异常折叠蛋白质斑块相关。
IDCM是一种心肌疾病，在患者发展到晚期心力衰竭前往往难以察觉。该实验室的最新发现发表在《分子与细胞心脏病学杂志》上，并被选为期刊编辑推荐和封面文章，研究表明错误折叠或受损蛋白质的修复系统存在缺陷。通过对修复系统三大主要分支的综合研究，他们发现主要分支中修复系统机制的关键变化。这些变化被称为翻译后修饰(PTMs)。他们得出结论，PTMs的变化破坏了系统对错误折叠蛋白质应激信号的响应能力。
令人困惑的斑块
当MUSC的临床科学家、论文高级作者Federica del Monte医学博士兼哲学博士发现心脏中错误折叠蛋白质的聚集（最终导致她2010年的里程碑式发现）时，她正在从事一个完全不同的项目。
随后，她的实验显示心脏中存在类似阿尔茨海默病患者大脑中观察到的蛋白质斑块。
据del Monte称，大脑中发现的相同斑块也存在于患病的人类心脏中。
她继续深入研究，进一步将这一发现与阿尔茨海默病相关基因联系起来，将阿尔茨海默病与IDCM关联起来。
心脑相连
自那项发现以来，del Monte实验室将其仅关注心脏的研究扩展到同时涵盖心脏和大脑，将心脏病学家和神经学家汇聚到下一步研究中。这种多学科方法揭示，IDCM的特征可以在大脑出现阿尔茨海默病症状之前就在心脏中被观察到。
"我们可以将心脏作为观察大脑的窗口，"del Monte说道。
反之亦然。Del Monte的工作已在阿尔茨海默病诊所引入IDCM筛查，提倡使用心脏超声检测IDCM中典型的左心室扩大和功能减弱。del Monte实验室的博士后研究员、论文共同第一作者Camilla Bacchin医学博士希望，通过更好的筛查，可以实现更早的治疗。
"我们的目标是尽早诊断和治疗，以防止疾病恶化，"她说。
该项目也反映了常常推动科学发现的长期合作。共同作者包括Marco Luciani医学博士兼哲学博士，他在项目开始十年前是del Monte实验室的博士后研究员，现为苏黎世大学的教员。另外两位博士后研究员也为这项工作做出了贡献：Luca Trocone哲学博士，现为波士顿布莱根妇女医院的初级教员；Cristina Balla医学博士兼哲学博士，现为意大利费拉拉大学的教员。
del Monte和Bacchin都强调了前实验室成员的重要贡献，他们的努力帮助推动了多年的研究进展。
"当他们离开实验室时，他们的贡献并不会消失，"del Monte说道。
他们跨越机构和大洲持续十年的合作，最终帮助他们回答了一个基本问题：为什么这些斑块会在心脏中形成？
PTMs扰乱蛋白质修复
由于这些斑块由错误折叠的蛋白质组成，del Monte和她的团队将目光投向负责蛋白质修复的系统。该团队不仅研究了修复机制本身，还研究了调节其活性的PTMs。
"对于这个系统，通常重要的不是存在多少蛋白质，"del Monte谈到该系统时说，"而是激活蛋白质的变化是否异常。"
Bacchin指出，PTMs是该研究最具启示性的发现之一。
"疾病中观察到的PTMs主要导致细胞向死亡转变，"Bacchin说。换句话说，这些修饰导致心肌细胞自我毁灭。他们还发现，年龄和阿尔茨海默病基因会加剧这种效应。
他们发现，与阿尔茨海默病一样，IDCM可以被视为一种蛋白质错误折叠疾病。
从实验室到临床：下一步是什么？
del Monte解释说，要推进研究，必须审视包括PTMs在内的整个修复系统。"需要全面检查，"她说。以如此详细的程度研究蛋白质修复系统可能会为新的潜在治疗方法打开大门。
"在癌症研究中已经在测试这种方法，"del Monte说道。
Bacchin表示，她还期待看到实验室研究结果在临床研究中得到验证，包括寻找分子变化以识别疾病的早期生物标志物。
随着每一项发现继续揭示阿尔茨海默病和心力衰竭之间的重叠，一条共享诊断和治疗方法的道路正在铺就。del Monte实验室与其他学科（包括心脏病学、神经病学和核医学）协调工作，形成了跨学科合作。随着心脑之间的窗口变得越来越清晰，研究人员正在发现新的机会，为这两种疾病提供更早的诊断和未来的治疗方法。
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