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(jīng)確定了一種遺傳途徑，該途徑導致一些人在經(jīng)歷心臟病發(fā)作后出現(xiàn)心律異?；蛐穆墒С！Ｋ麄冞€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(fā)表于Nature Biomedical Engineering的一項研究中報告了他們的發(fā)現(xiàn)。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(xiàn)在知道很大一部分公眾可能會在心臟病發(fā)作后出現(xiàn)繼發(fā)性并發(fā)癥，例如心律失常。”“我們已經(jīng)確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(fā)治療和預防它的藥物?！?/p>

這種從心臟病發(fā)作到心律失常的途徑是由位于基因組區(qū)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(xiàn)在我們對這些問題有了具體的答案，”第一作者，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(fā)現(xiàn)，當心臟病發(fā)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(fā)作后檢查JNK。但是在具有突變的細胞中，JNK向下游靶標發(fā)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(jù)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(jù)這種抑制劑給予藥物，這樣他們在心臟病發(fā)作時會更好，不會發(fā)展心律失常，“恩格勒說。

“在一道菜中心臟病發(fā)作”

該團隊利用干細胞和水凝膠發(fā)現(xiàn)了他們的發(fā)現(xiàn)，這些細胞和水凝膠模仿心臟病發(fā)作后心臟如何變硬。恩格勒稱之為“盤中心臟病發(fā)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(fā)作中發(fā)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(xù)正常擊敗?！胺浅Ｖ档米⒁獾氖?，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(tài)改變其剛度，以更好地模擬體內發(fā)生的壓力。如果我們將細胞放在具有靜態(tài)剛度的基質上，它們就不會表現(xiàn)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(xiàn)。該團隊將進一步探索使用JNK抑制劑的治療方法。

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