新的希望：能夠阻止心臟疾病的蔓延

　　我們的主動脈瓣的體積很小，不到心臟四分之一，它在將富含氧氣的血液從心臟推向主動脈(我們身體最大的血管)，并從主動脈到其他所有器官的過程中發揮了重要作用。然而，幾十年來，研究人員更多的關注的是動脈粥樣硬化(血管自身逐漸硬化)，而不是受損的瓣膜。

　　科學家們現在正在了解鈣化主動脈瓣疾病的根源。

　　“很長一段時間以來，人們都認為CAVD只是動脈粥樣硬化的瓣膜，”教授Kristyn Masters說。“今天，我們知道，瓣膜細胞非常獨特，與我們血管中的平滑肌細胞截然不同，這就解釋了為什么一些治療動脈粥樣硬化的方法，如他汀類藥物，對CAVD不起作用，以及為什么對藥物的研究必須從頭開始。”

　　在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜志上發表的一篇研究論文中，一個由馬斯特斯領導的研究小組跨越了一個長期存在的障礙。研究人員首次對可能導致狹窄的早期一系列事件進行了梳理，這是一種嚴重的主動脈瓣狹窄，可以減少血液流向身體組織，削弱心臟。

　　目前治療狹窄的唯一方法是瓣膜置換術，這通常需要風險昂貴的開心術。

　　Masters說：“我們的研究為動脈粥樣硬化和CAVD之間的差異提供了新的線索，尤其是在我們可以用藥物治療的瓶頸事件方面。” “隨著對疾病從早期到晚期的進展有了更好的了解，我們最終能夠停止CAVD，避免瓣膜置換手術。”

　　由于老鼠和其他小動物的心臟與人類器官的心臟大不相同，因此，由于缺乏良好的動物模型，它們的研究一直受到阻礙。這就是為什么那些豬——特別是那些在動脈中有過量脂肪分子的豬——是當前研究的一個重要起點。

　　他們的閥門提供了早期的CAVD的快照，這對人類的捕獲具有挑戰性，這表明它通常是由在瓣膜組織中被稱為glycosaminoglycans(GAGs)的某些糖分子的積累開始的。但是為了研究這種組織如何對不斷增加的GAGs做出反應，研究人員需要更多的瓣膜組織，而不是活豬所能提供的。

　　這促使他們建立了一種類似于實驗室培養皿中早期豬的特征的模型。這一模型的關鍵在于能夠以其原生健康的形式生長出瓣膜細胞，這與之前許多研究的重點在于已經患病的細胞。

　　當研究人員只改變了這些原生氣閥細胞所暴露的GAGs的數量，同時保持所有其他條件不變時，他們觀察到令人驚訝的結果，這些結果挑戰了先前的假設。

　　馬斯特斯說：“我們認為，在疾病的發病過程中，GAGs會發揮重要作用，但我們補充的越多，細胞產生的炎癥因子就越少，它們就越快樂。”“當我們仔細研究這一意外發現時，我們注意到兩種截然不同的效果：GAGs直接增加了一種生長新血管所需的化學物質，同時也捕獲了低密度脂蛋白(LDL)分子。”

　　這兩種效應都不會立即對瓣膜細胞造成損害，但是這種誘捕使得氧氣更容易與低密度脂蛋白分子發生反應，而氧化LDL的積累似乎是一個多階段過程對瓣膜損傷的瓶頸事件，馬斯特斯說。

　　這個多階段的過程可以解釋為什么在65歲以上的成年人中，有25%的人患有部分閉塞的主動脈瓣，但是只有1%的人會因為瓣膜不能再打開和關閉而導致狹窄。原生氣閥細胞自身不能氧化低密度脂蛋白，而血管平滑肌細胞可以，這一事實也凸顯出了CAVD和動脈粥樣硬化之間的關鍵區別。

　　這些藥物可以防止早期的CAVD通過使GAGs更不容易束縛LDL而發展成狹窄。“我們研究的關鍵信息是，CAVD是一個多階段的過程，健康的瓣膜細胞對LDL的反應與血管細胞不同，”馬斯特斯說。“在這個新的體外模型中，研究多種步驟的能力，為開發與動脈粥樣硬化不同的藥物開辟了一些有希望的途徑。”