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与神经退行性疾病相似的遗传性心脏病的细胞途径

Mayo Clinic

Research News

罗切斯特,明尼苏达州 — 针对一种遗传性心脏病的研究发现了一种意想不到的心力衰竭新机制。这一里程碑式的发现在RNA结合蛋白(长期以来被认为与神经退行性疾病有关)的聚集与RBM20扩张型心肌病患者心脏组织中发现的蛋白质聚集之间找到了关联。

扩张型心肌病是一种使心脏更难将血液输送到身体其他部位的心肌疾病。十年前,妙佑医疗国际(Mayo Clinic)的儿科心脏病专家Timothy Olson医学博士将这种疾病追溯到一种名为RBM20的基因的基因突变上。与大多数心脏病不同的是,这种类型的心肌病会在患者的青壮年时期发病,而且他们患心脏性猝死的风险特别高。

在过去的十年里,RBM20心肌病的心力衰竭是由于帮助心脏收缩的蛋白质的基因剪接异常引起的。然而,这个新发现查明了突变型RBM20破坏心肌细胞的另一种方式:通过病理性核糖核蛋白颗粒的积累,影响细胞内的一切并导致一种新的疾病形式。

“认识到有孩子和年轻人会因为这种基因突变而患上心力衰竭,这一点很重要,”医学博士Tim Nelson说,他是妙佑医疗国际(Mayo Clinic)的Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目的负责人,也是这项研究的主要作者。“我们已经把这些发现带回实验室,并建立了细胞培养来测试新的疗法。这项研究未来将专注于把这些发现从实验室带到临床试验,为我们的患者提供新的治疗方法。这项研究是实现此目标的一个非常重要的催化步骤。”

通过基因编辑技术,Nelson博士的团队制作了展示人类心力衰竭的所有典型临床症状的第一个大型动物模型:一只生来就带有RBM20扩张型心肌病人类基因的猪。这个模型让他们能够只用几个月的时间便可以研究心脏病在动物身上的发展。这种疾病在人类身上发展需要20年或更长时间。

在猪的心脏组织样本上做了一个简单的染色试验,发现有大量的RNA结合蛋白。Olson博士的RBM20扩张型心肌病人类患者组织的存档组织样本证实了这一发现。这些组织中也同样挤满了相同的蛋白质颗粒。这证明了一个新的概念,即除了基因突变引起的剪接之外,RBM20是一种RNA结合蛋白颗粒病,类似于Lou Gehrig病(又称肌萎缩侧索硬化症)和阿尔茨海默病等疾病。

“据我所知,这种细胞内蛋白质颗粒过量现象以前只在大脑或脊髓疾病以及一些非常罕见的骨骼肌疾病中出现过。如今,我们在心脏中发现了它,而心脏是一个比脊髓神经元或脑组织更方便研究的大器官。最重要的是,我们可以研究和开发治疗方法,在生命伊始便阻止这些有毒颗粒积聚,而不是等待50年或更长时间发展成退行性疾病。这是一个巨大的优势,可以加速在心脏和神经系统的核糖核蛋白颗粒变性疾病中的药物发现,”妙佑医疗国际(Mayo Clinic)心脏病专家、这项研究的第一作者Jay Schneider医学博士说。

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这项研究由妙佑医疗国际(Mayo Clinic)的Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目资助。

关于妙佑医疗国际(Mayo Clinic)

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关于Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目

Todd和Karen Wanek家族左心发育不全综合征项目成立于2010年,是一个由专家组成的协作网络,致力于延缓或预防先天性心脏病(包括左心发育不全综合征)患者的心力衰竭。该专业团队正在通过从基础科学到诊断成像再到再生疗法的广泛研究和临床策略解决这些缺陷的各个方面。

媒体联系:

妙佑医疗国际(Mayo Clinic)公共事务,Terri Malloy

邮箱:newsbureau@mayo.edu

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