研究人员发现了与先天性心脏病相关的基因
关于SORBS2基因和先天性心脏病之间联系的新见解今天发表在eLife这项研究的结果可能有助于解释一些患者的疾病原因。
有些人先天性心脏病缺失了4号染色体长臂的一部分,也就是4q号染色体。染色体是由DNA组成的线状结构。当部分染色体缺失时,这意味着某些染色体基因位于该区段的也丢失了。之前的研究表明心脏缺陷与染色体4q缺失综合征有关的是在4号染色体中发现的HAND2基因的缺失副本,对心脏发育很重要。但并不是每个心脏缺陷患者都缺少HAND2,这表明其他基因也可能参与其中。
“之前对一名先天性心脏病患者的研究表明,一种名为SORBS2的基因突变可能是原因,但这一发现尚未得到证实,”第一作者、中国上海儿童医疗中心新生儿重症监护病房的医生梁飞解释说。
为了探索SORBS2在先天性心脏病中的潜在作用,梁和同事在实验室培养的人类心脏细胞发育过程中抑制了该基因。这导致了形状异常的心脏细胞的发育,并干扰了心肌细胞在基因表达中发生必要变化的能力。
该团队对基因工程小鼠的额外研究表明,在40%的胚胎中,SORBS2的缺乏导致心脏两个上腔室之间的壁缺失或复制。这种重复被称为双房间隔。然而,与人类心脏缺陷相比,这种影响要温和得多,这表明SORBS2可能是一种“小效应”的先天性心脏病基因,也就是说,它在这种疾病中起着很小的作用。
研究小组进一步研究了SORBS2的缺乏如何影响小鼠和人类细胞的基因表达。他们的研究结果强调了其他基因和蛋白质的水平是如何因SORBS2的缺乏而升高或降低的,最终导致心脏缺陷和损伤。
最后,他们发现在300例先天性心脏病病例中,SORBS2基因罕见的破坏性变异显著富集,而这些病例没有发生明显的染色体畸变。这为SORBS2变异在引起一般先天性心脏病中起作用提供了额外的遗传证据。
“我们的联合研究有助于解释染色体4q缺失综合征患者仍然具有功能性HAND2基因的先天性心脏病的原因,”上海儿童医学中心上海儿童先天性心脏病研究所和儿科转化医学研究所的高级作者张珍教授总结道。“他们提供了一种有效的方法来识别在先天性疾病中起次要作用的其他基因心疾病以及其他多基因疾病。有趣的是,我们发现SORBS2缺乏会导致双房间隔,这是一种非常罕见的心脏异常,与一种称为矛盾血栓栓塞的疾病有关。造成这种异常的确切原因目前尚不清楚,我们希望我们的研究为进一步探索这一问题铺平道路。”
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