新的心肌纤维化研究识别转化为心脏病的关键蛋白质
使用尖端技术,新加坡杜克纳斯医学院的研究人员在成纤维细胞活化期间开发了第一个关于蛋白翻译的基因组数据集,揭示了在地层中发挥关键作用的RNA结合蛋白(RBPS)的网络。疾病导致心脏纤维组织。他们的发现,在期刊上发表了循环,可以帮助寻找这种情况的治疗方法。
心脏纤维化,一种以心脏瘢痕为特征的疾病,是由被称为成纤维细胞的纤维生成细胞的激活引起的,成纤维细胞是心脏中最大的细胞群之一,是许多心脏病的基础,包括心房颤动、扩张性心肌病和心力衰竭。这涉及到成纤维细胞转化为肌成纤维细胞,导致心脏壁增厚和变硬,使其收缩性变差,从而降低向全身泵血的能力。
“心脏病是死亡率的突出原因,在新加坡的三个死亡中占了一项。在大多数情况下,他们先前是常规成纤维细胞转变为肌纤维细胞,”计算遗传主义者欧文·罗克姆博士,研究的相应作者和研究Duke-Nus心血管和代谢障碍的助理教授(CVMD)计划。“尽管心肌纤维化的风险严重和高普遍性,但现有的疗法无效,新的治疗方法无法接受,以防止,限制或逆转条件。”
能够解开成纤维细胞转化到肌纤维细胞的过程中的过程可以帮助揭开新的分子途径,其缺乏疾病发病和病理生理学,并帮助寻找新的治疗靶标。来自德国和德国和同事的研究人员团队调查了调节DNA代码转录到RNA的过程,以及从RNA在成纤维细胞转化到肌纤维细胞中的蛋白质合成的代码的翻译。
该研究的第一作者、杜克大学-新加坡国立大学的博士生索尼娅·乔萨尼女士强调说:“我们惊人地发现,三分之一的基因在致病转化过程中经历了翻译调控。”“在传统的基于rna的研究中,所有这些基因表达变化都被遗漏或误解了。”
该团队首先分析了在成纤维细胞 - 肌纤维细胞转变中不同时间点的DNA转录和RNA平移期间发生的基因变化。该数据的计算分析确定了影响RNA翻译的特定监管过程。然后,它们分析了从由扩张心肌病的患者从组织样品中发现的成纤维细胞中发现的RNA。计算分析中鉴定的许多调节过程在患病组织样品中有效。
具体而言,研究人员发现RBPS在成纤维细胞对肌纤维细胞转化中起重要作用。RBPS靶RNA,影响蛋白质合成期间其代码的翻译。抑制这些Rbps中的两种称为Pum2和QKI,限制了成纤维细胞在肌纤维细胞中的转化。
“人类基因组中有超过1,500个RBPS编码,但它们在目标信使RNA的翻译中的作用仍然很大程度上是未开发的。我们的研究结果表明了纤维化中的翻译控制的核心重要性,并突出了心力衰竭的新致病机制,“罗克姆博士说。“正如转录因素在转录中的心脏病算量中的中心性,因为转录因子是药理的靶量,我们表明RBPS可能在翻译的失调中发挥类似的作用。”
“我们的研究结合了使用原发性心脏成纤维细胞和心脏组织样品的使用尖端技术,导致第一个基因组在成纤维细胞活化过程中蛋白质翻译中的数据集,我们也能够在患病人体中随访,“斯图尔特博士博士是该研究的高级协调员,Tanoto Cardovular医学和Duke-Nus CVMD计划主任,新加坡全国心脏中心的高级顾问。“内部实验和大型公共数据存储库的组合以及我们用于整合各种数据类型的新型功能基因组学方法,提供了一种探索基因规则的强大工具。”
Patrick Casty教授,高级副院长在Duke-Nus进行评论,“我们理解疾病的能力正在通过新技术的可用性彻底改变,其权力可以最好地通过跨学科团队结合能够解决方法的制定方法来实现以前的棘手问题。如本研究中的例子所示,最好的方法是通过将科学和临床专业知识与尖端技术汇集在一起。“
研究人员建议将来的研究仔细揭示基因表达的各个阶段的相互依存性和交叉谈话,以便能够发展对疾病表现的监管过程的整体观点。
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