一个健康的心脏每分钟跳动50~次，每天在我们的身体周围输送公升的血液。这种功能的先决条件是心脏壁的弹性，当血液流入（舒张）时扩张，当血液流出时收缩（收缩）。

心肌纤维中数百万个微小的空腔，即肌节，负责这种运动。这些收缩单位含有人体内最大的蛋白质，叫做titin。它有一个机械弹簧的功能，在肌节伸展的过程中产生一个复原力，就像橡皮筋一样。

目前研究人员发现氧化应激与心脏壁的伸展相结合，引发心脏僵硬的改变。肌节中的弹性titin被更强烈地氧化，因此，其延展性受到调节。研究人员将这一新发现的机制称为UnDOx（“未折叠畴氧化”）。

背景与方法

在人体内，肌节是骨骼肌和心脏的最小功能单位，是骨骼肌的支柱。titin由于其独特的结构，为肌肉细胞提供稳定和弹性。这是第一次，研究小组在老鼠的心脏组织中发现氧化应激和心脏的延伸共同调节了titin的弹簧功能。当生物体细胞中存在过多的活性氧时，就会发生氧化应激。这些含氧物质，包括所谓的自由基，会导致细胞损伤。然而，在少量的情况下，它们调节重要的生理功能。

研究人员使用质谱仪来确定心脏中蛋白质的氧化状态，包括titin。此外，他们从人体心脏的深冻组织中分离出心肌细胞，并将其连接到力传感器和微电机上，以拉伸标本。这使他们能够测量拉伸时产生的力，并观察它们在不同形式的氧化应激中的增加或减少。

此外，研究小组还生产出重组的titin分子，并在试管中对其进行突变，这样就不会再发生氧化。然后我们用所谓的原子力显微镜直接测量拉伸和氧化对提丁弹簧的影响，利用这个装置，我们能够像橡皮筋一样拉伸单个的titin分子，并记录拉伸时的力，以及在氧化剂存在下力的变化。

研究人员在实验中证明了UnDOx机制发生在氧化应激下的心脏中。例如，在急性心脏病发作后或在与心脏充盈改变有关的慢性心脏病中，就是这种情况。这种机制调节心脏的扩张性严重的壁僵硬对心脏不好，因为流入的血液较少。舒张性心力衰竭是老年人常见的心脏病，心脏硬化是一个主要问题。希望通过对titin氧化的药理调节，即通过药物治疗，使这些心脏更容易扩张。

来源：ChristineM.Loescheretal,Regulationoftitin-basedcardiacstiffnessbyunfoldeddomainoxidation(UnDOx),ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences().

《血管与腔内血管外科杂志》

.09.16