他汀類藥物可降低數百萬人的膽固醇並降低心髒病和中風的風險，從而顯著改善心血管健康。儘管有這些好處，但許多患者也會經歷不良副作用。這些可能包括肌肉疼痛和無力。在某些罕見的情況下，肌肉組織會發生危險的破壞，從而導致腎衰竭
不列顛哥倫比亞大學的科學家與威斯康星大學麥迪遜分校的合作者合作。這些肌肉問題的原因已經確定。他們的研究發表在 自然交流它指出了開發更安全、不會引起這些並發症的他汀類藥物的方法。
他汀類藥物如何與肌肉細胞相互作用？
為了揭示這一機制，研究人員轉向了冷凍電子顯微鏡。這是一種先進的成像方法，可以幫助科學家以接近原子的細節觀察蛋白質。當使用這種技術時，他們觀察了他汀類藥物如何與一種稱為蘭尼鹼受體（RyR1）的關鍵肌肉蛋白相互作用。
這種蛋白質控制肌肉細胞內鈣的流動。它就像一扇門，僅在肌肉需要收縮時才打開。研究人員發現，當他汀類藥物與 RyR1 結合時，它們會迫使通道進入開放位置。這導致持續的鈣洩漏。這可能對肌肉組織有毒並造成損傷。
“我們能夠幾乎逐個原子地看到他汀類藥物如何與該通道結合，”主要作者 Steven Molinarolo 博士說，他是 UBC 生物化學和分子生物學系的博士後研究員。 “鈣洩漏解釋了為什麼一些患者會出現肌肉疼痛。或者在極端情況下可能會出現危及生命的並發症。”
揭示獨特的綁定模式
該研究的重點是阿托伐他汀，它是全球最常用的他汀類藥物之一。然而，研究人員認為相同的機制可能適用於其他藥物。他汀類藥物組
他們發現他汀類藥物以一種不尋常的方式與蘭尼鹼受體結合。三個他汀類藥物分子在蛋白質的口袋內組裝在一起。當通道關閉時，第一個分子結合。這是打開上述通道的程序。然後另外兩個分子粘在適當的位置。使通道完全暢通。
“這是我們第一次清楚地了解他汀類藥物如何激活該通道，”UBC 生物科學研究所的資深作者兼教授 Philip Van Petagem 博士說。 “這是向前邁出的一大步，因為它為我們提供了一種設計不與肌肉組織相互作用的他汀類藥物的方法。”
開發更安全的降膽固醇藥物
通過修改他汀類藥物分子中導致這些有害反應的特定部分。研究人員或許能夠同時保持降低膽固醇的益處。降低肌肉損傷的風險
全球 2 億多他汀類藥物使用者中，嚴重肌肉損傷只影響一小部分。然而，輕微的症狀（例如疼痛）更為常見，並且常常導致患者停止服藥。這一新發現可能有助於減少這些副作用，並鼓勵患者繼續接受保護心臟健康的治療。
先進成像推動醫學進步
這項研究強調了現代成像工具如何改變醫學研究。研究小組使用 UBC 醫學院的高分辨率冷凍電子顯微鏡，捕獲了他汀類藥物與蛋白質相互作用的詳細圖像。將長期存在的安全問題轉化為可操作的科學理解，這可以創建未來的治療模型。
“數十年來，他汀類藥物一直是心血管護理的基石，”Van Peategem 博士說。 “我們的目標是讓它們更安全。這樣患者就可以受益，而不必擔心嚴重的副作用。”
對於數百萬依賴他汀類藥物的人來說，這些進步可能會減少肌肉問題並提高整體生活質量。
