遗传因素是血管健康的关键
美国凯斯西储大学医学院的研究人员发现了一种可以防止血管堵塞形成的基因因素,这一发现可能为心血管疾病的治疗带来新方法。
研究结果发表在11月19日出版的《科学》杂志上临床研究杂志。
由Mukesh K. Jain,医学博士,FAHA,医学教授,Ellery Sedgwick Jr.主席和凯斯西储医学院病例心血管研究所主任领导的研究人员发现,缺乏遗传因素KLF4,调节内皮细胞内衬血管内部,使内衬更容易形成有害的斑块和脂肪沉积。此外,他们还发现,KLF4的缺失也使血管更容易形成血栓。斑块的形成(称为动脉粥样硬化)使血管变窄,并为血栓形成(称为血栓形成)提供了基础,从而导致心脏病发作和中风。
相反,足够水平的KLF4可以保护血管内壁免受毒素和其他有害物质的伤害,这些有害物质会导致斑块和血栓的形成。
“这项研究回答了血管健康的一个基本问题,确定KLF4是内皮细胞最主要功能的主调节器,”Jain说,他也是大学医院病例医学中心哈林顿心脏和血管研究所的首席研究官。
Jain说:“这些基因因素在人类疾病中的水平是可以改变的,这一事实表明针对它们可能是一种可行的治疗策略。”
研究人员现在正在开发工具来识别能够增加KLF4水平的小分子。长期来看,他们的目标是找到一类新的分子,以开发一种与已经用于治疗心脏病的分子相结合的药物。另一种可能性是修改现有的能够提高klf水平的药物。
“有可能,”Jain说,“对现有的他汀类药物进行化学修饰将产生更有效的诱导KLF水平的超级他汀类药物,提供额外的好处。”
研究表明,动脉粥样硬化最早的病变通常开始于血管分支到身体不同部位的部位,如大脑、心脏和腿部。
研究人员假设,机械力可能刺激这些交汇处的内膜,使它们比更直的血管系统更容易发生动脉粥样硬化。此外,毒素和有害的细胞因子(可引发炎症的细胞分泌物)会进一步损害内皮,加速疾病的发展。
然而,这种现象的分子原因至今仍不明确。
健康时,内皮有助于维持正常、通畅的血液流动。紧密结合的内皮细胞可以防止血管渗漏和凝结,防止毒素和有害的细胞因子。
“内皮表面的这些抗粘附、抗凝血和抗渗透特性至关重要,因为它们能使血液、氧气和营养物质顺利运输到全身细胞,”Jain说。
在之前的体外研究中,Jain的研究小组确定了KLF4和另一种基因因子KLF2是促进内皮细胞健康功能的因子。他们的工作还表明,KLF因子水平的增加允许内皮细胞阻断毒素和细胞因子引起的损伤。
在这项新的研究中,研究人员使用小鼠模型来更精确地确定KLF4在预防动脉粥样硬化和血栓形成中所起的作用,这是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因。
几年后,研究人员培育出了内皮中KLF4水平高低的老鼠。这些动物被喂养了5到6个月的高脂肪饮食,以模仿在许多工业化国家看到的不健康的饮食习惯。
研究人员发现,尽管摄入了高脂肪的饮食,但内皮细胞KLF4水平高的小鼠可以防止动脉粥样硬化和血栓形成。那些缺乏KLF4的人的斑块形成和疾病,更不能够阻止有害细胞的破坏血管。
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