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新的生命降临时，心脏细胞需要经历多种变化和成熟过程。新生哺乳动物的心脏必须迅速产生能量，以维持正常的心脏收缩。为此，控制心脏收缩的心肌细胞需要激活其线粒体，将对能量物质的偏好从葡萄糖转变为脂肪酸，使用脂肪酸产生基本能量“货币”——三磷酸腺苷（ATP），从而让心脏终身高效搏动。然而，人们对这一过程背后机制的了解尚不深入。
在今日《自然》期刊的最新研究中，来自西班牙国家心血管研究中心（CNIC）的研究团队在小鼠实验中发现，母乳中的一种脂肪酸对于新生小鼠心脏代谢的成熟至关重要，是新生小鼠心脏正常运作、确保产后存活的关键。
研究团队发现，小鼠母乳中名为γ-亚麻酸（γ-linolenic，GLA）的脂肪酸会与心肌细胞中的类视黄醇X受体（retinoid X receptor, RXR）结合，负责引导出生后新生心脏的代谢适应。
GLA不能被小鼠（或人类）合成，必须通过摄入才能获取。而RXR作为脂质和维生素A衍生物的营养传感器，能改变基因表达并影响免疫、细胞分化和代谢等生物功能。一旦被母乳中的GLA激活，RXR就会启动遗传程序，为线粒体配备利用脂肪酸所需的酶和其他蛋白质。
实验结果显示，新生小鼠服用的母乳如果来自摄入无脂饮食、缺乏GLA的母鼠，那么这些新生小鼠的线粒体会无法高效产生能量，它们会出现严重的心力衰竭，并在出生后24-48小时走向死亡。但如果在这些乳汁中补充GLA，就能恢复新生小鼠的正常生存。另一方面，如果是心脏细胞中缺失了RXR，这些小鼠同样无法存活。
▲GLA激活新生小鼠心肌细胞中RXR的过程（图片来源：CNIC）
论文第一作者Ana Paredes博士表示：“这项研究表明，母乳除了营养功能外，还在新生儿离开母体生理的支持之后，通过指导心肌细胞激活代谢，起到信号的作用。”
综上，这些发现揭示了环境因素如何影响新生小鼠出生后心脏发育的机制。目前这一研究仅聚焦于小鼠，GLA是否在人类乳汁中对新生儿心脏功能或代谢成熟同样必要，仍有待进一步研究。
研究负责人Mercedes Ricote博士表示，这项发现为通过药物调节心肌细胞的RXR活性开辟了新道路，可能对涉及线粒体和代谢功能障碍的心血管疾病，以及与发育过程异常相关的疾病治疗有着重要意义。
封面图来源：123RF
参考资料：
[1] A. Paredes et al., γ-Linolenic acid in maternal milk drives cardiac metabolic maturation. Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06068-7
[2] GLA, the fatty acid that makes the heart function properly after birth. Retrieved May 24th, 2023 from https://www.eu rekalert.org/news-releases/989851
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