Cell：治療心臟病有戲！鑒定出讓血管擴張的GPR68蛋白

美國人以驚人的速度死於心臟病或心血管疾病。事實上，據估計僅今年一年，心臟病、中風和相關疾病將會造成大約61萬美國人死亡。一些藥物會有幫助，但是為了更好地解決這個問題，人們首先需要確切地知道心臟和血管的健康狀況。 如今，在一項新的研究中，來自美國斯克里普斯研究所的研究人員鑒定出發一種被稱作GPR68的蛋白能夠檢測血液流動並指導被稱作小動脈的小血管何時擴張。他們認為激活GPR68的藥物可能有朝一日對治療包括缺血性中風在內的醫學疾病是有用的。相關研究結果發表在2018年4月19日的Cell期刊上，論文標題為「GPR68 Senses Flow and Is Essential for Vascular Physiology」。論文通信作者為斯克里普斯研究所教授Ardem Patapoutian博士。

圖片來自Ardem Patapoutian和Jie Xu。

Patapoutian說，「幾十年來，人們已知血管能夠檢測血液流速的變化，而且這種信息對調節血管擴張和控制血管張力是至關重要的。」

確實，血液流動介導的擴張（flow-mediated dilation, FMD）是一種非侵入性的臨床測試，可以讓醫生知道血管系統的健康狀況。FMD受損是諸如高血壓和動脈粥樣硬化之類的多種血管疾病的前兆。

Patapoutian說，「儘管這個過程是非常重要的，但是動脈內檢測血液流動的分子仍然是未知的。」

Patapoutian和Patapoutian實驗室博士後研究員Jie Xu博士領導了這項研究。他們首先設計一台使用液體湍流運動來代表血管中的血液流動的機器。這台機器使用384個讓液體在一堆細胞上上下移動的活塞，其中這堆細胞被放置在一個平板的384個孔中。這種運動模擬血液如何對這些細胞施加壓力。

這些研究人員將這台機器用於測試一系列細胞系，其中的一些細胞系發生突變從而導致與壓力檢測相關的蛋白過度表達。他們隨後進行了篩選，在這384個孔的每個孔中抑制不同的候選基因表達，並測試了每個孔中受到抑制的基因是否是對這台機器的湍流壓力作出反應所必需的。

通過這一系列測試，這些研究人員發現了GPR68蛋白，並且證實它起著機械刺激的感測器的作用。進一步的實驗表明GPR68對FMD是至關重要的。Patapoutian說：「在模式生物中，這種蛋白是檢測血液流動和血管系統正常地發揮功能不可或缺的。」

當小動脈不能正常地擴張時，高血壓患者具有更少的機會來降低血壓，動脈粥樣硬化患者也具有更少的機會讓血液通過阻塞的血管。

Patapoutian說，「未來的研究將探究GPR68在臨床相關的心血管疾病中的作用。我們還在探究利用小分子調節GPR68功能的可能性，這是因為這些分子在臨床上可能是有益的。」

原始出處：

Jie Xu, Jayanti Mathur, Emilie Vessières et al. GPR68 Senses Flow and Is Essential for Vascular Physiology. Cell, 19 April 2018, 173(3):762–775, doi:10.1016/j.cell.2018.03.076

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