巨蟒循环脂肪酸研究可能有益于患病的人类心脏
科罗拉多大学博尔德分校的一项令人惊讶的新研究表明，喂食蟒蛇的血液中循环的大量脂肪酸促进了健康的心脏生长，这一结果可能对治疗人类心脏病有意义。
科罗拉多大学博尔德分校的Leslie Leinwand教授和她的研究团队发现，在缅甸蟒蛇进食一天后，其血液中甘油三酯(天然脂肪和油脂的主要成分)的含量增加了50多倍。尽管有大量的脂肪酸在蟒蛇的血液中，没有脂肪沉积在心脏的证据，研究人员还发现了一种保护心脏免受损害的关键酶的活性增加。
在确定了喂食蟒蛇血浆的化学成分后，科罗拉多大学博尔德分校的研究人员给禁食的蟒蛇注射了“喂食蟒蛇”的血浆或他们开发的模仿这种血浆的重建脂肪酸混合物。在这两种情况下，蟒蛇的心脏生长都有所增加心脏健康．研究小组将实验进行了进一步，他们给老鼠注射了喂食的蟒蛇血浆或脂肪酸混合物，得到了相同的结果。
“我们发现脂肪酸的组合可以诱导生物体有益的心脏生长，”科罗拉多大学博尔德分校博士后研究员塞西莉亚·里克尔梅说，她是《科学》杂志论文的第一作者。“现在我们正试图了解分子机制这一过程背后的希望是，研究结果可能会导致改善人类心脏病状况的新疗法。”
这篇论文将发表在10月28日的《柳叶刀》杂志上科学．除了Leinwand和Riquelme，作者还包括CU博士后研究员Brooke Harrison, CU研究生Jason Magida, CU本科生Christopher Wall, Hiberna公司研究员Thomas Marr和阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校教授Stephen Secor。
先前的研究表明，缅甸蟒在饱餐一顿后的24到72小时内，心脏的质量可以增长40%，而吞咽猎物后的新陈代谢可以迅速增加40倍。成年缅甸蟒蛇有电线杆那么大，可以吞下鹿那么大的猎物，据说它们的身长可达27英尺，而且可以禁食长达一年而几乎没有任何不良影响。
心脏生长有好的和坏的类型，Leinwand说，他是遗传性心脏病的专家，包括肥厚性心肌病，这是年轻运动员猝死的主要原因。虽然心脏疾病会导致心脏肌肉变厚，心脏心室变小，心脏功能下降，因为心脏泵血的工作更加困难，但运动使心脏变大是有益的。
“像奥运会游泳运动员迈克尔·菲尔普斯和自行车运动员兰斯·阿姆斯特朗这样条件良好的运动员都有巨大的心脏，”分子、细胞和发育生物学系教授、科罗拉多大学生物前沿研究所首席科学官莱恩万德说。“但有很多人因为现有的心脏病而无法锻炼，所以开发一种治疗方法来促进心脏细胞的有益生长是很好的。”
里克尔梅说，一旦CU队证实了一些东西血浆他们开始通过分析血浆中存在的蛋白质、脂质、核酸和多肽来寻找正确的“信号”。研究小组使用了一种称为气相色谱的技术来分析禁食和喂食的蟒蛇血浆，最终确定了一种高度复杂的循环脂肪酸组成，在消化过程中具有不同的丰度模式。
在哈里森领导的小鼠实验中，动物被连接到“迷你泵”上，在一周的时间内提供低剂量的脂肪酸混合物。他说，老鼠的心脏不仅泵血的主要部位出现了显著增长，心肌细胞的大小也增加了，心脏纤维化也没有增加——这使得心肌更加僵硬，可能是疾病的迹象——肝脏或骨骼肌也没有变化。
哈里森说:“值得注意的是，在用血浆喂养的蟒蛇中发现的脂肪酸实际上可以刺激老鼠健康的心脏生长。”哈里森说，研究小组还在培养的大鼠心脏细胞上测试了喂食的蟒蛇血浆和脂肪酸混合物，得到了同样的阳性结果。
Leinwand说，由哥伦比亚大学领导的团队还发现了喂食蟒蛇血浆的细胞中信号通路的激活，这些细胞充当了某种交通信号灯。她说:“我们正在试图了解如何让这些信号告诉单个心脏细胞，它们是在走向病态的道路，比如疾病，还是有益的结果，比如锻炼。”
缅甸蟒蛇的猎物可以达到蟒蛇身体质量的100%，Leinwand说，他是加州大学博尔德分校Marsico捐赠的杰出主席。“蟒蛇吃东西的时候，会发生一些不寻常的事情。它的新陈代谢增加了40多倍，通过建立新的组织，其器官的质量显著增加，这些组织在消化过程中被分解。”
喂食的蟒蛇血浆中的三种关键脂肪酸是肉豆蔻酸、棕榈酸和棕榈油酸。Leinwand说，在喂食期间，巨蟒心脏中显示出活性增加的酶被称为超氧化物歧化酶，是包括人类在内的许多生物中众所周知的“心脏保护”酶。
这项新的科学研究源于Leinwand在2006年开始的一个项目，当时她被任命为霍华德休斯医学研究所的教授，并从马里兰州切维蔡斯的研究所获得了4年100万美元的本科教育资助。作为该奖项的一部分，Leinwand发起了Python项目，这是一个本科生实验室研究项目，旨在专注于Python心像蟒蛇一样的缩蛇生物学被认为与人类疾病有关。
Leinwand说，本科生通过他们的基因研究和对实验室蟒蛇的照顾，对新的蟒蛇研究的基础做出了重大贡献。虽然科学家们对果蝇、蠕虫和老鼠等标准实验室动物模型的基因组了解很多，但对蟒蛇的基因组却知之甚少。Leinwand说:“为了进行这项研究，我们必须使用分子遗传学工具做很多困难的基础工作。”
她说，科罗拉多大学博尔德分校已经有了一个实验室的蛇设施，这有助于项目的成功。
莱恩万德说:“蟒蛇研究涉及教师、博士后研究人员、研究生和本科生克里斯托弗·沃尔，这表明该项目是团队合作的成果。”“克里斯是科罗拉多大学为本科生提供令人难以置信的教育研究环境的一个很好的例子。”沃尔现在是加州大学圣地亚哥分校的一名研究生。
