Nature：母乳中的酸γ-亚麻酸在新生儿出生后协助心脏正常运作

一项在小鼠身上开展的新研究中，来自西班牙国家心血管研究中心的研究人员发现母乳提供了一个重要的信号，触发了出生后心脏代谢的成熟，使新生儿的心脏能够正常运作，并确保出生后的生存。相关研究结果于2023年5月24日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“γ-Linolenic acid in maternal milk drives cardiac metabolic maturation”。

这项新的研究指出母乳中的脂肪酸γ-亚麻酸（gamma-linolenic acid, GLA）与心脏细胞中的类视黄醇X受体（retinoid X receptor, RXR）蛋白结合。RXR作为脂类和维生素A衍生物的营养传感器，改变基因表达并影响生物功能，如免疫、细胞分化和代谢。一旦被母体GLA激活，RXR就会启动遗传程序，为线粒体（细胞的能量中心）配备它们所需的酶和其他蛋白，以便开始消耗脂质，其中脂质是成熟心脏的主要能量来源。

这些发现可能对涉及线粒体和代谢功能障碍的心血管疾病，以及与产后发育过程改变有关的疾病具有重要的治疗意义。

在一种小鼠模型中，这些作者发现，心脏中缺乏RXR或母体乳汁中缺乏GLA，会阻止新生小鼠心脏中的线粒体正确产生能量，导致严重的心力衰竭和出生后24至48小时的死亡。

新生哺乳动物的心脏必须迅速产生能量以维持子宫外的心脏收缩。为了实现这一目标，心肌细胞，即心肌收缩细胞，需要激活其线粒体，使用脂质作为产生ATP（三磷酸腺苷，即细胞的基本能量货币）的能量来源。尽管这一过程对有机体的生存至关重要，但是在此之前，人们对触发出生后心脏生理适应的信号所知甚少。

论文通讯作者、西班牙国家心血管研究中心的Mercedes Ricote博士解释说，“由于需要保持持续和不间断的跳动，这对心脏提出了巨大的能量需求。为了满足其能量需求，心肌细胞对产生能量的细胞途径保持着严格的控制。这些生物能量机制的任何不平衡都会导致严重的心血管病症的发生。”

图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06068-7。

对于Ricote博士来说，这项研究的部分新颖性“在于证实了RXR在心肌中发挥着关键作用，这与之前的想法不同。这是核受体领域的一个重要概念性进展”。

据论文第一作者Ana Paredes博士的说法，这项研究为理解新生哺乳动物为满足子宫外环境的要求而出现的产后适应提供了一个新的框架。Paredes博士解释说，“出生对新生儿来说是一个生理上的挑战。通过这项研究，我们发现母乳除了具有营养功能外，还发挥着信号传导的作用，指示心肌细胞需要激活它们的代谢，因为它们不再受到母体生理学的支持。”

总之，这项新的研究表明，母乳中的脂肪酸GLA是确保出生后心脏功能正确的关键信号。GLA激活了细胞蛋白RXR，然后指导协调的基因表达变化，以确保心肌细胞线粒体的成熟，以便它们能够在子宫外环境中产生能量。

这些研究结果为用特定药物调节心肌细胞中的RXR活性的治疗方法开辟了道路，包括一些已经获得美国食品药物管理局（FDA）批准用于癌症治疗的药物。Ricote博士总结说，“我们的研究提出了RXR作为新生儿由心脏疾病和代谢错误引发的系统性疾病的可能治疗靶标。”

参考资料：

Ana Paredes et al. γ-Linolenic acid in maternal milk drives cardiac metabolic maturation. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06068-7.