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研究提高了对心房颤动机理的认识

  • 科学
  • 2019-10-22 09:05:57
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心房颤动是人类最常见的心律不齐。这种情况增加了心力衰竭,中风,痴呆症和死亡的风险,目前的治疗方法疗效欠佳,且具有副作用。为了找出可能导致更好治疗的线索,由贝勒医学院和德克萨斯心脏研究所的研究人员领导的小组使用小鼠模型系统研究了会增加人类房颤风险的非编码DNA区域如何使这种疾病易感。 。

该团队在《美国国家科学院院刊》上报告了称为Pitx2增强子的非编码DNA区域,Pitx2基因的表达和房颤之间的功能性联系。研究人员发现,遥远的Pitx2增强子环回并折叠以与Pitx2基因接触,这种相互作用阻止了心房纤颤的易感性。

“房颤是在心脏的两个上腔(心房)与两个下腔(心室)不同步跳动时发生的。不协调的搏动会阻止心脏有效跳动,从而增加心脏衰竭,痴呆,中风和死亡。”通讯作者詹姆斯·马丁博士(James F. Martin),贝勒大学再生医学教授兼Vivian L. Smith主席和德克萨斯心脏研究所心肌细胞更新实验室主任说。

对于房颤的有效治疗存在未被满足的需求,并且一种识别潜在治疗策略的方法是进行全基因组关联研究(GWAS),以识别参与该疾病的基因。GWAS识别整个基因组的分子改变;即,既在蛋白质编码基因上,又在其非编码调控区上。

先前的GWAS研究表明,Pitx2基因(一种产生参与哺乳动物发育的蛋白质的基因)是人类基因组中与心房颤动相关的最常见基因。GWAS研究还确定,位于Pitx2基因附近的非编码DNA区域与房颤风险增加密切相关。但是,尚未显示Pitx2基因与非编码区之间的联系。

在当前的研究中,Martin和他的同事开发了一个小鼠模型来研究非编码DNA区域是否在功能上与Pitx2基因相连。

马丁说:“我们知道DNA的线性结构可以环化和折叠,这使得顺序上彼此远离的区域可以进行接触。”“在这里,我们发现与易感性心房颤动相关的非编码DNA区域环回到Pitx2基因。此外,删除非编码性DNA区域(称为Pitx2增强子)会导致Pitx2基因表达降低,并使小鼠容易发生房颤。”

马丁说:“总而言之,与心房颤动风险有关的非编码DNA区域可以显示针对Pitx2基因的长期调节功能,因此容易患这种病。”

有趣的是,删除Pitx2增强子会降低Pitx2基因的表达,并仅在男性中增加房颤的风险。马丁实验室有兴趣调查这种性别差异背后的原因。

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