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遗传途径揭示了为什么心律失常导致心脏病发作

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-04-01浏览次数:1792

由加利福尼亚大学圣地亚哥分校领导的研究小组发现了一种遗传途径,导致一些人在心脏病发作后出现心律失常或心律失常。他们还确定了可以阻止这种途径的候选药物。

该团队于1月28日在Nature Biomedical Engineering上发表的一项研究中报告了他们的研究结果。加利福尼亚大学圣地亚哥分校Jacobs工程学院生物工程学教授Adam Engler说:“我们现在知道很大比例的心脏病发作后,公众可能会出现继发性并发症,例如心律失常。“已经在一些患者中发现了导致这种合并症的不良反应,并且可以开发治疗和预防它的药物。“

这种从心脏病发作到心律失常的途径是由位于基因组区域的基因突变引起的,称为9p21基因座。这些突变存在于大约23%的人群中。

“过去的研究表明,9p21位点的突变可能与这些心血管疾病有关,但他们不明白为什么以及如何解释它们。现在我们对这些问题有具体的答案,”第一作者,生物工程学生Aditya说。库马尔。说过。恩格勒的实验室。

Engler,Kumar及其同事发现,当心脏病发作时,突变会激活该途径中的关键参与者 - 一种称为JNK的信号蛋白。正常的心脏细胞可以在心脏病发作后检查JNK。但是在具有突变的细胞中,JNK向下游靶标发送信号,最终破坏心脏细胞之间的电连接并导致它们失去同步。

研究人员还表示他们可以通过阻止JNK来扭转并防止这种损害。他们使用了一种名为SP的分子。它是一种已知的JNK抑制剂,但根据Engler的说法,其衍生物尚未在9p21相关心脏病的临床试验中使用,因为它们可能具有脱靶效应。

“在未来,我们设想患有心脏病的患者可以测序他们的基因组。如果他们有9p21突变,他们可以根据这种抑制剂给药,这样他们心脏病发作会更好,不会发生心律失常。”Ngler说。

“在盘子里心脏病发作”

研究小组利用干细胞和水凝胶发现了他们的发现,模仿了心脏病发作后心脏如何变硬。恩格勒称之为“颅内发作”。水凝胶由称为甲基丙烯酸化透明质酸的生物材料制成,其可通过暴露于紫外光而不同程度地硬化。

研究人员首先将水凝胶强化到足以模仿健康心脏组织僵硬的水平。然后他们用诱导的多能干细胞的心脏细胞接种凝胶。一些凝胶接种有从在9p21基因座中具有突变的个体获得的细胞。其他人从没有突变的个体接种细胞。之后,凝胶更硬,模仿心脏病发作期间发生的事情。

然后研究人员研究了心脏细胞对这种压力的反应。那些有突变的人正在跳动,因为电气连接不再完整。同时,没有突变的细胞继续正常击败。 “非常值得注意的是,加强自身足以引起我们在突变细胞中看到的变化,”恩格勒说。

“水凝胶是这里的技术,”库马尔说。 “我们可以动态改变其刚度,以更好地模拟身体中出现的压力。如果我们将细胞置于具有静态硬度的基质上,它们将不会表现出任何不利表型。“正在进行的研究将检查这些效应是否会在实际患者组织中发生。该团队将进一步探索使用JNK抑制剂的治疗方法。

本文由加州大学圣地亚哥分校提供的材料重新发表。注意:材料可能已根据长度和内容进行了编辑。有关详细信息,请联系参考资料来源。