遺傳途徑揭示了為什么心律失常導致心臟病發作

由加利福尼亞大學圣地亞哥分校領導的一個研究小組已經確定了一種遺傳途徑，該途徑導致一些人在經歷心臟病發作后出現心律異常或心律失常。他們還確定了可以阻斷這一途徑的候選藥物。

該團隊在1月28日發表于Nature Biomedical Engineering的一項研究中報告了他們的發現。加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院的生物工程學教授亞當恩格勒說：“我們現在知道很大一部分公眾可能會在心臟病發作后出現繼發性并發癥，例如心律失常?！薄拔覀円呀洿_定了在某些患者中引起這種合并癥的不良反應，并且可以開始開發治療和預防它的藥物?！?/span>

這種從心臟病發作到心律失常的途徑是由位于基因組區域的基因突變引起的，稱為9p21基因座。這些突變存在于約23%的人口中。

“過去的研究表明，9p21位點的突變可能與這些心血管疾病有關，但是對于為什么以及如何解釋不了解?，F在我們對這些問題有了具體的答案，”**作者，生物工程博士生Aditya Kumar表示。恩格勒的實驗室。

Engler，Kumar及其同事發現，當心臟病發作時，突變會激活該途徑中的關鍵參與者 - 一種稱為JNK的信號蛋白。正常的心臟細胞可以在心臟病發作后檢查JNK。但是在具有突變的細胞中，JNK向下游靶標發送信號，最終破壞心臟細胞之間的電連接并導致它們失去同步。

研究人員還表示他們可以通過阻止JNK來逆轉并防止這種傷害。他們使用了一種名為SP600125的分子。它是一種已知的JNK抑制劑，但根據Engler的說法，其衍生物尚未在臨床上檢測與9p21相關的心臟病，因為它們可能具有脫靶效應。

“在未來，我們設想心臟病患者可以對他們的基因組進行測序，如果他們有9p21突變，他們可以根據這種抑制劑給予藥物，這樣他們在心臟病發作時會更好，不會發展心律失常，“恩格勒說。

“在一道菜中心臟病發作”

該團隊利用干細胞和水凝膠發現了他們的發現，這些細胞和水凝膠模仿心臟病發作后心臟如何變硬。恩格勒稱之為“盤中心臟病發作”。水凝膠由稱為甲基丙烯酸化透明質酸的生物材料制成，其可通過暴露于紫外光而不同程度地硬化。

研究人員首先將水凝膠加強到足以模仿健康心臟組織的僵硬度。然后，他們用來自誘導多能干細胞的心臟細胞接種凝膠。一些凝膠接種有從在9p21基因座中具有突變的個體獲得的細胞。其他人接種來自沒有突變的個體的細胞。之后，凝膠更加僵硬，模仿心臟病發作中發生的事情。

研究人員隨后研究了心臟細胞如何應對這種壓力。那些有突變的人因為電氣連接不再完整而異常跳動。同時，沒有突變的細胞繼續正常擊敗。“非常值得注意的是，加強本身就足以引起我們在突變細胞中看到的變化，”恩格勒說。

“水凝膠是這里的技術，”Kumar說?！拔覀兛梢詣討B改變其剛度，以更好地模擬體內發生的壓力。如果我們將細胞放在具有靜態剛度的基質上，它們就不會表現出任何不利的表型?！闭谶M行的研究將檢查這些影響是否會在實際患者組織中出現。該團隊將進一步探索使用JNK抑制劑的治療方法。

本文由加州大學圣地亞哥分校提供的材料重新發表。注意：材料可能已根據長度和內容進行了編輯。有關詳細信息，請與引用的來源聯系。