2015年8月4日

关键蛋白质驱动“发电厂”，为心脏和其他关键身体系统的电池提供燃料

凯斯西储大学的科学家们发现，一种名为克虏伯因子4 (KLF4)的蛋白质控制着线粒体——细胞中催化能量产生的“发电厂”。具体来说，他们通过KLF4的缺失确定了它的关键作用——也就是说，如果没有足够的蛋白质，线粒体就会故障，从而导致能量减少。这种下降对心脏来说尤其成问题，因为能量下降会导致心力衰竭和死亡。

研究人员的研究结果发表在8月份的《科学》杂志上临床研究杂志（江森自控)．除了一篇详细介绍该研究的文章外，该版本还包括来自凯斯西储大学医学院心血管医学领域医学助理教授徐东·廖博士的第一作者视角文章。

“一些细胞难以置信地依赖线粒体尤其是心脏和大脑，”廖说。“大脑也一直在工作，甚至在我们睡觉的时候，所以它对睡眠特别敏感线粒体功能．癌症还劫持线粒体机制来推动其扩散。因此，KLF4作为线粒体健康的主要调节因子的鉴定可能具有超出我们在这篇文章中详细描述的意义。”

线粒体被称为“发电厂”结构，因为它们将糖和脂质转化为三磷酸腺苷(ATP)，这是所有细胞的能量货币。线粒体的数量，它们产生能量的能力，以及它们在受损时的修复和/或移除，构成了线粒体生命周期的一些关键方面。研究人员发现KLF4控制着线粒体生物学的这些关键方面。

资深作者Mukesh Jain医学博士、Ellery Sedgwick Jr.主席和杰出科学家、凯斯西储大学医学院凯斯心血管研究所主任说:“徐东在几年前观察到，心脏中缺乏KLF4的小鼠在应激反应中发生了严重的心力衰竭。”“在这项最新的研究中，他研究了心脏为何如此迅速衰竭的机制，并得出了令人兴奋的观察结果，即KLF4控制着线粒体生物学的主要方面。”

KLF4调节线粒体生物学的最初暗示来自全基因组研究，揭示了KLF4控制线粒体生物学的强烈特征线粒体基因．接下来，Liao和他的同事们比较了心脏应激对正常小鼠和心脏中缺乏KLF4的小鼠的影响。正常的老鼠适应了这种压力，几周内都没有出现心力衰竭。相比之下，klf4缺失的小鼠有一半在一周内死于心力衰竭;其余的人心脏收缩和泵血能力严重下降。