突破性發現：日本科學家揭示心臟健康的隱形守護者

日本研究團隊最近發現，氧化型穀胱甘肽（GSSG）可能透過修飾關鍵蛋白質來保護心臟組織，這為缺血性心臟衰竭提供了一種全新的治療方向。這項研究發表在《自然通訊》期刊上，揭示了在低氧條件下（如心臟病發作後）保護心臟組織的特定蛋白質修飾機制。

研究團隊在實驗中使用了小鼠和人類心臟細胞系，發現通常與細胞損傷相關的分子標記實際上在心臟中具有保護作用，尤其是在心臟衰竭期間。這項研究的主要作者、日本國立生理學研究所心臟迴圈訊號部門的專案副教授西村昭之指出，心肌粒線體的主要功能是維持高能量生產，同時保持細胞內的氧化還原平衡。

西村教授解釋，由於活性氧（ROS）和ROS衍生的親電物質的積累，氧化壓力被認為會加劇缺血性心臟疾病的預後。粒線體通常為細胞提供能量，並透過平衡生命維持和潛在終結的氧化還原反應來幫助維持體內平衡。這些反應涉及電子的轉移，氧化分子失去電子，而還原分子獲得電子。這種交換的不平衡會增加氧化壓力，從而導致細胞損傷。

西村教授進一步指出，氧化壓力是由活性氧物種的產生增加引起的，這是缺血性心臟病的一個關鍵特徵，並被認為與心臟衰竭的發展和進展有關。因此，已經進行了多項針對氧化壓力的臨床研究，以改善心臟衰竭患者的預後，但大多數研究都未能成功。

氧化壓力的程度可以透過氧化型穀胱甘肽（GSSG）的水平來指示，GSSG是穀胱甘肽（GSH）的氧化形式，GSH是一種抗氧化劑，有助於身體修復損傷。在健康狀態下，GSH應該遠多於GSSG。兩者之間的比例越低（即GSSG越多），身體中持久的氧化損傷可能性就越大。

然而，西村教授表示，針對增加GSH是否會改善預後的具體研究並未成功。在這項研究中，研究人員分析了GSSG是否可能是解決方案。他們發現，在低氧引起的心臟損傷後，GSSG修飾了一種含硫氨基酸的蛋白質Drp1，保護了粒線體功能。研究人員表示，這保護了心臟，因為粒線體在沒有足夠氧氣的情況下可能會失調並導致進一步的損傷，包括心臟衰竭。

西村教授指出，這些發現證明瞭GSSG在缺血性慢性心臟衰竭中的突破性治療潛力，並表示團隊下一步計劃研究硫基氧化還原反應是否在心血管系統以外的其他器官系統的疾病進展中起主要作用。

參考文獻：西村昭之等人於2025年1月2日發表在《自然通訊》上的研究《多硫基膨脹的動力相關蛋白1防止小鼠缺血性硫化物代謝和心臟衰竭》。DOI: 10.1038/s41467-024-55661-5

資金來源：日本科學技術振興機構、日本學術振興會、日本文部科學省、生命與生活系統探索研究中心聯合研究、日本醫療研究開發機構、住友基金會、內藤基金會、吸煙研究基金會。