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發表在《心血管研究雜誌》上的一項研究發現，在心房顫動患者體內發現的基因缺陷可能導致心臟細胞能量產生減少。心臟細胞中 PITX2 基因的缺陷會導致一些粒線體（細胞中產生能量的部分）變得更小且效率更低。

由伯明翰大學心血管科學研究所和德國漢堡-埃彭多夫大學醫學中心的研究人員領導的團隊研究了實驗室培養的缺乏PITX2 的心肌細胞，並與正常心肌細胞進行比較，以研究PITX2 對細胞發育的影響和功能。

主要發現：

• 細胞結構與功能：PITX2缺陷的心臟細胞較短且較混亂，具有單核的細胞較多。這些細胞的粒線體也更小，參與能量產生的蛋白質也發生了變化。
• 能量產生：PITX2缺陷細胞中的粒線體透過其通常的過程產生能量的效率較低，而是更依賴糖解作用（glycolysis，一種效率較低的產生能量的方式）。這種轉變與自主搏動率的增加和心臟細胞電活動的不規則性有關。粒線體功能受損和 ATP/能量產生減少是心臟衰竭的重要因素。
• 基因表現：對這些細胞中基因的分析揭露了參與能量產生和離子通道功能（這對於維持心律至關重要）的基因的顯著差異。與心律正常的患者相比，心房顫動患者的心臟組織也出現了類似的變化。

伯明罕大學心血管科學中心遺傳性心臟病主席兼心血管科學研究所榮譽主席 Larissa Fabritz 教授表示：

「這項研究展示了特定基因如何影響心臟產生能量和維持規律節律的能力，為心房顫動的潛在治療提供了新的見解。

「我們觀察到PITX2 基因的缺陷導致心臟細胞無法正常運作，包括產生能量的系統更小、效率更低。這意味著這些心臟細胞必須越來越依賴糖解作用來產生能量，從而引入氧氣壓力進而混合。

「正常的心臟代謝在靜止條件下使用遊離脂肪酸作為主要能量來源。當心臟細胞受到壓力時，會燃燒葡萄糖，因為葡萄糖代謝不依賴氧氣，與脂肪酸氧化不同。在PITX2缺乏的情況下，線粒體呼吸減少，使心臟細胞陷入缺氧的壓力狀態，這時它們主要使用葡萄糖來獲取能量。這種變化與心臟細胞自發性搏動率的增加及其電活動的不規則性有關。

這些發現可能會帶來新的潛在治療心房顫動的方法，其目標是改善心臟細胞的能量產生，特別是那些患有 PITX2 相關缺陷的心臟細胞。

參考文獻:

1. Jasmeet S Reyat, Laura C Sommerfeld, Molly O’Reilly, Victor R Cardoso, Ellen Thiemann, Abdullah O Khan, Christopher O’Shea, Sönke Harder, Christian Müller, Jonathan Barlow, Rachel J Stapley, Winnie Chua, S Nashitha Kabir, Olivia Grech, Oliver Hummel, Norbert Hübner, Stefan Kääb, Lluis Mont, Stéphane N Hatem, Joris Winters, Stef Zeemering, Neil V Morgan, Julie Rayes, Katja Gehmlich, Monika Stoll, Theresa Brand, Michaela Schweizer, Angelika Piasecki, Ulrich Schotten, Georgios V Gkoutos, Kristina Lorenz, Friederike Cuello, Paulus Kirchhof, Larissa Fabritz. PITX2 deficiency leads to atrial mitochondrial dysfunction. Cardiovascular Research, 2024; DOI: 10.1093/cvr/cvae169