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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与特发性扩张型心肌病(IDCM)患者先前发现的异常错误折叠蛋白质斑块相关的蛋白质修复系统缺陷。
IDCM是一种心肌疾病，在患者进入晚期心力衰竭之前可能不易被察觉。该实验室发表在《分子与细胞心脏病学杂志》上的最新发现表明，错误折叠或受损蛋白质的修复系统存在缺陷。
通过对修复系统的三个主要分支进行综合研究，研究人员在主要分支的修复系统机制中发现了关键变化。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。
令人费解的斑块
当南卡罗来纳医科大学的临床科学家Federica del Monte医学博士、哲学博士(本文的资深作者)发现心脏中错误折叠蛋白质的簇集(这最终导致了她2010年的标志性发现)时，她正在从事一个完全独立的项目。
Dr. Federica del Monte. Credit: 南卡罗来纳医科大学
随后，她的实验显示心脏中出现了与阿尔茨海默病患者大脑中所见相似的蛋白质斑块。
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。
她继续研究，并进一步将这一发现与阿尔茨海默病基因联系起来，将阿尔茨海默病和IDCM联系起来。
心脏与大脑的联系
自这一发现以来，del Monte实验室已将其仅关注心脏的重点扩展到同时包括心脏和大脑，将心脏病专家和神经病学专家纳入其下一步研究中。这种多学科方法揭示了IDCM的特征可以在大脑中出现阿尔茨海默病之前就在心脏中观察到。
"我们可能可以用心脏作为观察大脑的窗口，"del Monte说。
反过来也是如此。Del Monte的工作已在阿尔茨海默病诊所引入IDCM筛查，主张使用心脏超声来检测IDCM中典型的扩大和减弱的左心室。del Monte实验室的博士后研究员、本文共同第一作者Camilla Bacchin医学博士希望，通过更好的筛查，可以实现更早的治疗。
"目标是更早诊断、更早治疗，以防止疾病恶化，"她说。
该项目也反映了经常推动科学发现的长期合作。共同作者之一是Marco Luciani医学博士、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，现在是苏黎世大学的教员。
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，现在是波士顿布莱根妇女医院的初级教员；Cristina Balla医学博士、哲学博士，现在是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。
"当他们离开实验室时，他们的贡献并不会消失，"del Monte说。
他们跨越机构和大洲持续了十年的合作，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干扰蛋白质修复
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。该团队不仅检查了修复机制本身，还检查了调节其活性的PTMs。
"通常问题不在于存在多少蛋白质，"del Monte谈到该系统时说，"而在于激活蛋白质的变化是否异常。"
Bacchin指出，PTMs是该研究最具揭示性的发现之一。
"在疾病中观察到的PTMs主要导致细胞死亡的转变，"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加剧了这种效应。
他们发现，与阿尔茨海默病类似，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，查看包括PTMs在内的整个修复系统是向前推进的要求。"需要全面检查，"她说。在如此详细的水平上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。
"它已经在癌症研究中进行测试，"del Monte说。
Bacchin表示，她也期待看到从实验室研究中得出的结果在临床研究中得到验证，包括寻找分子变化以确定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，一条通往共享诊断和治疗的道路正在铺就。作为del Monte实验室与其他学科(包括心脏病学、神经病学和核医学)协调工作的结果，跨学科合作正在形成。随着心脏和大脑之间的窗口变得越来越清晰，研究人员正在发现对这两种疾病进行更早诊断和未来治疗的新机会。
出版详情
Camilla Bacchin等人，《心肌病和衰老共同促进未折叠蛋白质应答的集体通路》，《分子与细胞心脏病学杂志》(2026)。DOI: 10.1016/j.yjmcc.2026.03.001
期刊信息
《分子与细胞心脏病学杂志》
关键医疗概念
阿尔茨海默病
翻译后蛋白质处理
临床类别
心脏病学
神经病学
提供方：南卡罗来纳医科大学
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