在心脏中，肾上腺素能受体有两种不同的亚型——β 1和β 2，它们被应激激素肾上腺素和去甲肾上腺素激活。它们都能引发我们所知的最强烈的心率和泵血能力刺激。这两种亚型在生物化学上非常相似，但在功能和治疗相关性方面存在很大差异。
这两种受体都能在短期内刺激心脏，但当β 1受体长时间被激活时，它会产生β 2所没有的一系列影响。Beta1可以引发一系列持续的变化，并被赋予通过激活各种基因来启动(通常是有害的)心肌细胞生长的能力。
最近，来自w
茨堡大学和埃尔兰根大学、柏林亥姆霍兹协会(MDC)的Max delbr
分子医学中心和慕尼黑- planegg的ISAR生物科学研究所的研究人员进行了研究，揭示了这些不同效应背后的机制。研究小组在最新一期的《美国国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果。
他是这项研究的共同主要作者，保罗·安尼巴尔博士是MDC受体信号实验室的代理负责人。“内源性受体的表达水平相对较低，”Annibale解释说。“为了检测它们的运动，有必要使用一种基于分析信号微小荧光波动的光谱学。”
这表明，β 1受体存在于心肌细胞的整个表面，而β 2受体只存在于这些细胞的特定结构中，称为t小管。通过细胞表面的内陷，这些小管形成了一个管道状的网络，贯穿心肌细胞的整个内部。“我们MDC团队的研究重点之一是受体功能和亚细胞定位之间的关系，”Annibale补充道。“因此，我们对具有弯曲膜的t小管的生物物理环境特别感兴趣。”
“β 2受体的特定细胞位置解释了为什么它们的功能范围比β 1受体窄得多，以及为什么它们仅限于直接和短期刺激心脏，”Lohse解释说。这种刺激是由局部局限于细胞膜的信号介导的。相比之下，基因激活和细胞生长刺激是通过更深远的信号发生的，这些信号只能在只有β 1受体所在的细胞表面触发。
这项研究的另一个令人惊讶的发现是，并不是所有的心肌细胞都有这些受体。“心肌细胞显然有不同的类型或状态，所以并不是所有的细胞都对肾上腺素有反应，”Lohse说。到目前为止，人们一直认为大心室中的心肌细胞都是一样的。
多年来人们已经知道，慢性心力衰竭是由于过多的肾上腺素和去甲肾上腺素在血液中循环，刺激心脏到一定程度，从而导致心脏及其细胞的变化。这最初弥补了心力衰竭，但从长远来看，过度生长会损害心脏。因此，部分基于w
rzburg团队的早期发现，阻断β受体已成为慢性心力衰竭的公认治疗方法。
新的发现表明了为什么β 1受体在产生这些不良反应方面比β 2受体发挥更大的作用。Beta1受体定位于整个细胞表面，使其比beta2受体具有更多样化的影响。关于beta1和beta2受体在心脏中的不同定位和不同功能作用的新知识可能被用来开发更好的治疗慢性心力衰竭的方法。这将选择性地抑制β受体的有害影响(如心肌细胞生长)，同时激活有益影响(如刺激心脏功能)。
