人的心脏在高需求下工作，不断地将富氧的血液泵入人体。然而，当面对疾病时，满足这种需求可能变得越来越困难和有害。在慢性高血压(领先的心血管疾病)的情况下，心脏会持续过度活动，导致适应不良的生长，并最终导致心肌本身的严重功能障碍。
心脏的异常适应性生长，被称为心脏肥大，部分是由G蛋白偶联激酶5(GRK5)的激活引起的。G蛋白偶联激酶5是心脏细胞中发现的一种信号分子，以前与心力衰竭中的心脏功能恶化有关。坦普尔大学刘易斯·卡兹医学院的研究人员(LKSOM)现在首次在动物中发现，将GRK5排除在心脏细胞核(容纳细胞基因的隔室)之外，可以阻止这种异常的生长过程。
这项新发现于3月30日在线发表在《科学信号》杂志上，为开发基于GRK5的预防心力衰竭的疗法开辟了令人兴奋的途径，这种疾病使心脏不再能够通过身体泵送血液。心力衰竭通常是在心脏补偿了高血压多年后才发展起来的。
WW Smith心脏病学主持人Walter J. Koch博士解释说：“ GRK5充当心脏中的病理基因调节剂，其在心脏细胞核中的活性是导致心力衰竭中心脏肥大的主要因素。”医学，药理学系教授兼主席，LKSOM转化医学中心主任，这项新研究的高级研究员。
GRK5通常挂在细胞膜上。但是在心脏中，响应于肥大性应激，它易位至细胞核，与调节基因的某些因子结合，从而触发组织生长相关蛋白质的产生。
为了评估预防这种GRK5驱动的心脏组织异常生长的可能性，Koch博士的团队开发了一种新型肽分子，该肽分子编码参与核转运的GRK5分子的一部分。该肽名为GRK5nt，可抑制GRK5进入细胞核，从而阻止其生长信号传递能力。
Ryan C. Coleman博士是Koch实验室的前研究生，也是该报告的第一作者，他在体外培养的心脏细胞中对肽进行了初步实验。这些实验表明，该肽的表达减弱了与适应不良应激反应有关的基因的激活。体外研究进一步证实，GRK5nt通过结合并占据称为钙调蛋白(CaM)结构域的GRK5分子的一部分而起作用，否则GRK5依赖该部分进入细胞核。
接下来，研究人员测试了在小鼠模型中进行核靶向的作用，在该模型中，动物被改造成可以在心脏中表达GRK5nt。一些动物还接受了外科主动脉缩窄术，该过程模仿了人心脏的压力超负荷。相对于GRK5正常的动物，那些表达GRK5nt的动物对压力超负荷表现出不良的适应不良作用，包括减少的肥大。
Coleman博士说：“病理信号的减少为设计针对GRK5病理核信号的疗法提供了新的见解，同时又保留了其他组织中GRK5的正常功能，” Coleman博士说。
Koch博士补充说：“这项发现非常令人兴奋，因为它们表明通过将GRK5排除在细胞核之外，我们可以阻止心力衰竭的异常增长和进展。”
现在有了原理证明，核靶向可以消除GRK5的病理学影响，科赫博士及其同事计划下一步在心力衰竭动物模型中测试其策略。在准备进行治疗性测试时，他们还计划探索将肽靶向递送至心脏的机制。
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