Nat Cardiovasc Res：科学家揭示增加机体患遗传性心脏病风险的基因是如何发挥作用的？

近日，一篇发表在国际杂志Nature Cardiovascular Research上题为“Alpha kinase 3 signaling at the M-band maintains sarcomere integrity and proteostasis in striated muscle”的研究报告中，来自默多克儿童研究所等机构的科学家们通过研究揭示了一种增加机体患遗传性心脏病风险的特殊基因是如何发挥作用的，相关研究结果或有望帮助开发治疗人类遗传性心脏病的新型疗法。

文章中，研究人员揭示了儿童和成年人发生心肌病的新型途径，心肌病是一组会影响心脏向机体周围泵送血液的能力的疾病。心脏病是引起全球人群死亡的主要原因，而心肌病则影响着大约3000万人的健康，心肌病患者往往面临高风险的心力衰竭和死亡，而且治疗手段非常有限。研究者James McNamara表示，这种疾病通常是由影响机体心肌功能的遗传突变所诱发，名为ALPK3的基因控制着心脏正常跳动的能力，如今其已经被证明在突变时会增加机体患心肌病的风险。该基因的突变会引起儿童出现非常严重有时甚至是致命性的心肌病，但研究人员并不清楚ALPK3在心脏中具体所扮演的角色以及其发生突变如何诱发疾病发生。

这项研究中，研究人员首次揭示了ALPK3如何直接控制驱动机体心脏正常泵血能力的收缩蛋白的功能，研究者发现，ALPK3能将这些收缩蛋白与机体的质量控制系统联系起来，而其发生突变则会阻碍这种关联，并引发受损蛋白的积累，这就会损害心脏向机体其它部位泵送血液的能力，引发患者呼吸困难、腿脚肿胀和极度疲劳等，如果不加以治疗的话就会导致心力衰竭。研究人员利用遗传工程化修饰的人类干细胞模型和小鼠的组合进行研究揭示了ALPK3在心脏中的功能，旨在理解ALPK3发生突变后是如何引起人类疾病的；本文研究发现或有望帮助开发治疗人类心肌病的新型药物疗法。

科学家揭示增加机体患遗传性心脏病风险的基因是如何发挥作用的？

图片来源：Nature Cardiovascular Research (2023). DOI:10.1038/s44161-023-00219-9

研究者说道，由于患者的治疗手段较为有限，因此目前患者就急需新型的靶向性疗法，随着研究人员进一步理解该基因是如何发挥作用的以及在实验室中通过基因工程改造干细胞来模拟遗传性心肌病，这或许就能促进研究人员筛选新型药物并识别疾病的发病机制，并开发能恢复机体心脏功能的新型靶向性疗法。Nicala Pearce的儿子William（16岁）在出生时就被诊断为肥厚型心肌病，这会导致其经常出现心脏骤停，由于这种状况，William依赖于其身边懂得心肺复苏的人；Nicala表示，由于他的心脏疾病每隔几个月就会发作一次，家人们总是不得不为其有一天无法回家做好准备，而这种持续的恐惧在William四岁时就已经开始了。William在四岁之前一直表现较好，之后他发生了一次心脏骤停，Nicala发现儿子倒在了卧室地板上没有任何反应，于是他不得不进行心肺复苏术，随后他们将William送入医院治疗，经过几周治疗后William才得以回家。

患病后的William不得不被植入除颤器来监测并“冲击”其心脏（如果其出现心脏骤停的话），在接下来的8年里他一直在使用该设备。由于William的病情，他不能参加运动或进行任何形式的锻炼，只能或者长期久坐的生活；而当4年前William接受了心脏移植手术后，一切都发生了改变，术后William终于可以开始享受生活了，目前他正在踢足球，学习如何冲浪和去健身房，如今的William正在积极热情地拥抱并享受生活。

Nicala表示，这项最新研究对于受心脏疾病影响的其它家庭而言也是一项非常巨大的安慰；对于遭受诸如心肌病等心脏病而言，医生能做的事情非常有限，而作为一名家长，我们总是在试图找到答案从而让事情变得更好，本文研究结果或许会给很多家庭带来希望，并有望帮助开发出治疗包括人类心肌病等多种心脏疾病的新型疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

McNamara, J.W., Parker, B.L., Voges, H.K. et al. Alpha kinase 3 signaling at the M-band maintains sarcomere integrity and proteostasis in striated muscle. Nat Cardiovasc Res 2, 159–173 (2023). doi：10.1038/s44161-023-00219-9