共享蛋白指纹图谱可简化常见遗传性心脏病的治疗
肥厚性心肌病是最常见的遗传性心脏病,其特征是心肌异常增厚,可阻碍血液流动,导致年轻人猝死。
多达1400多个令人眼花缭乱的基因突变可能导致这种疾病,医生们对如何治疗如此多的独特品种感到困惑。但在一项新的研究中,威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们发现,许多不同的基因突变导致的变化惊人地相似心肌蛋白质在患者中最严重的表现肥厚性心肌病。这个共享蛋白质指纹图谱表明共享疗法可以治疗这种疾病。
“这对治疗阻塞性肥厚性心肌病患者的医生来说可能是个好消息,因为我们的数据表明,在这些患者中存在一个收敛路径,这项新研究的负责人、威斯康辛大学麦迪逊分校(UW-Madison)细胞和再生生物学及化学教授应格(Ying Ge)说:“这使得治疗方法的发展通常针对患有严重心肌病障碍的患者,而不是针对患者的单个基因突变。”
Ge和一个国际合作的研究人员在9月21日发表了他们的发现美国国家科学院院刊。威斯康辛大学麦迪逊分校的研究生Trisha Tucholski和Wenxuan Cai领导了这项工作,他们使用先进的蛋白质测量技术详细分析了患病和正常心脏的蛋白质特征。
研究小组收集了16名患者的病变心脏组织样本,这些患者接受了矫正手术来修复受损的心脏血流。其中8例肥厚性心肌病是由8个不同的基因突变引起的;其他8名患者的致病突变尚不清楚。来自患病心脏样本的蛋白质与来自健康供体心脏的蛋白质进行了比较。
尽管潜在的基因突变存在变异,葛的团队还是发现了这种疾病患者心脏的一般模式。例如,许多来自病变心脏的关键肌肉蛋白质具有更少的分子标记磷酸盐。虽然磷酸盐减少的确切后果尚不清楚,但很可能是这些改变的蛋白质导致了心脏的总体失调状态,导致了该疾病特有的肌肉增厚。
研究结果强调基因突变并不总是足以解释疾病,葛说。这些基因编码的蛋白质对健康有着最终的影响,在疾病期间,身体的蛋白质会以微妙但重要的方式发生改变。
葛说:“当我们第一次进行这些实验时,蛋白质水平上的这种相似性让我们非常惊讶,因为通常认为不同的突变可能导致蛋白质的不同变化。”“但在现实中,这些结果是有意义的,因为当这种疾病的患者到医院做手术时,他们的心脏表现出类似的功能障碍。”
结果还只是初步的。Ge的团队希望将研究范围扩大到另外数百名潜在的肥厚性心肌病突变的患者,看看是否存在类似的蛋白质指纹趋势。他们也计划学习心有致病的干细胞突变为了研究这种疾病的早期阶段,这在人类病人身上是不可能的。
但随着进一步的研究,这种蛋白质指纹的深入分析可以指导未来的治疗。
“这一数据开启了一扇门,有证据表明,蛋白质水平的变化可能更好地反映了患者的变化。疾病比对他们的基因,如果我们能检测病人葛博士说:“如果我们能在蛋白质水平上找到样本,就能帮助我们提供精准医疗治疗。”
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