研究为心律失常、心源性猝死提供了新的见解
罗德岛医院的研究人员进行的一项新研究为导致心律失常的分子机制提供了急需的见解,以及它是如何引发心脏性猝死的,心脏性猝死是美国的主要杀手之一。他们的研究结果发表在《科学》杂志的网络版上临床研究杂志这项研究为开发新的基因靶向疗法来治疗和预防致命心律失常铺平了道路。
大多数心脏性猝死病例与心律失常有关,包括长QT综合征(LQTS)等临床症状,长QT综合征是一种导致心跳快速混乱的心电系统紊乱。LQTS可以遗传或由某些药物引起,通常影响健康的儿童和年轻人。虽然LQTS似乎相对罕见,但专家认为它也没有得到充分诊断,这意味着它的变体可能比之前怀疑的更常见。
LQTS得名于心电图上明显延长的QT间期。QT间期对应于心脏下室或心室放电(去极化)和充能(再极化)以准备再次进行新的收缩周期所需的时间。大多数患者的问题源于允许带电离子(如钾)流出心脏细胞的微小通道的缺陷。这种离子流动对心肌的正常复极化至关重要。QT间期延长与诱发不规则、有时危及生命的心律失常的可能性增加有关。
罗德岛医院心血管研究中心主任、布朗大学沃伦·阿尔珀特医学院医学教授、资深作者Gideon Koren医学博士说:“我们仍在努力理解为什么心律失常会导致一些患者心源性猝死,而不是其他患者,以及潜在的分子机制或异常可能在起作用。”“我们对它知之甚少的原因之一是,到目前为止,还没有一个好的动物模型进行研究。”
为了解决这一关键问题,Koren和他的团队开发了LQTS的动物模型,使研究人员能够研究触发心律失常和引起心源性猝死的各种机制。这是世界上第一个模拟人类心律失常过程的遗传模型。
具体来说,研究人员设计了人类LQTS最常见的两种遗传形式——LQT1和LQT2的转基因模型。在这两种情况下,有缺陷的基因都会导致产生异常的离子通道——这种蛋白质负责将钾移进和移出心脏细胞,使它们能够收缩。在LQT1中,突变发生在KvLQT1基因中;在LQT2中,HERG基因受到影响。
科学家发现,这两种模型都选择性地消除了各自的钾离子通道,导致QT间期显著延长。然而,这产生了两种截然不同的影响。虽然LQT1组表现出QT延长,但他们没有发生自发性心律失常或猝死。相比之下,LQT2组的QT延长更明显,反应相反——他们表现出自发性心律失常,一些动物突然死亡。
在使用荧光成像技术对模型进行分析后,研究小组认为,LQT2组致死性心律失常的电性原因是心肌外层前(正面)复极的空间弥散增加。相比之下,LQT1组没有增加弥散,尽管复极化延长程度相似。
本研究的第三个结论涉及HERG和KvLQT1之间的明显关系,这表明它们可能相互作用(直接或间接),并且这些通道中的任何一个突变都可能对其他电流的功能产生不利影响。Koren认为,这些现象表明了这种动物模型在更多地了解心律失常和心源性猝死方面的重要性。
“虽然动物模型的结果并不总是适用于人类,但我们相信我们的发现是更好地理解心律失常如何以及为什么会导致心源性猝死的第一步。然而,还有更多我们不知道的,”他说。
Koren补充说,LQT2模型可以在识别心脏性猝死机制方面发挥重要作用,而LQT1模型可以帮助筛选和检测那些与HERG钾通道相互作用的药物,导致QT延长和潜在的致命心律失常。
筛查这些药物,包括某些抗生素,对于绝经前妇女来说可能是至关重要的,因为她们通常QT间期略有延长,对这些特定药物的影响更敏感。
来源:寿命
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