PNAS：共享蛋白质指纹信息有助于治疗遗传性心脏病
来源：本站原创 2020-09-28 19:46
肥厚型心肌病是最常见的遗传性心脏病，其特征是异常增厚的心肌会阻塞血液流动并导致年轻人猝死。
2020年9月24日讯/生物谷BIOON/---肥厚型心肌病是最常见的遗传性心脏病，其特征是异常增厚的心肌会阻塞血液流动并导致年轻人猝死。
此前研究表明，多达1400个基因突变可能导致这种疾病的发生，但是在一项新的研究中，威斯康星大学麦迪逊分校的科学家发现，在患有肥厚型心肌病最严重表现的患者中，许多不同的基因突变均会导致心肌蛋白变化。这种共有的蛋白质指纹图谱表明，可以设计一种通用的疗法治疗不同遗传突变导致的疾病发生。
相关结果发表在最近的《PNAS》杂志上，威斯康星大学麦迪逊分校的Ying Ge教授以及研究生Trisha Tucholski和Cai Wenxuan领导了这项工作，该工作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。
具体而言，作者从16例接受了矫正手术以修复心脏血流受损的患者中收集了患病心脏组织的样本。其中八名患者患有的肥厚型心肌病是由于两个基因之间的八个不同突变所致。另外八名患者的致病基因突变未知。之后，作者将患者心脏样品中与健康供体心脏样本中的蛋白质组成进行比较。
这一发现进一步证明了基因突变并不总是足以解释疾病的发生。
“当我们第一次进行这些实验时，在蛋白质水平上的相似性令我们非常惊讶，因为通常认为不同的突变会导致蛋白质的不同变化。但是实际上，这些结果是有道理的，因为当患有这种疾病的患者到医院接受手术时，他们的心脏也会出现类似的功能障碍。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：Shared protein fingerprint could simplify treatment of common inherited heart disease
原始出处：Helena M. Viola et al. Characterization and validation of a preventative therapy for hypertrophic cardiomyopathy in a murine model of the disease, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2002976117
此前研究表明，多达1400个基因突变可能导致这种疾病的发生，但是在一项新的研究中，威斯康星大学麦迪逊分校的科学家发现，在患有肥厚型心肌病最严重表现的患者中，许多不同的基因突变均会导致心肌蛋白变化。这种共有的蛋白质指纹图谱表明，可以设计一种通用的疗法治疗不同遗传突变导致的疾病发生。
相关结果发表在最近的《PNAS》杂志上，威斯康星大学麦迪逊分校的Ying Ge教授以及研究生Trisha Tucholski和Cai Wenxuan领导了这项工作，该工作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。
（图片来源：Www.pixabay.com）
具体而言，作者从16例接受了矫正手术以修复心脏血流受损的患者中收集了患病心脏组织的样本。其中八名患者患有的肥厚型心肌病是由于两个基因之间的八个不同突变所致。另外八名患者的致病基因突变未知。之后，作者将患者心脏样品中与健康供体心脏样本中的蛋白质组成进行比较。
尽管潜在的遗传突变有所不同，作者发现了患有患者心脏基因突变的一般模式。例如，来自患病心脏的许多关键肌肉蛋白的磷酸分子标签较少。虽然减少磷酸盐的确切结果尚不清楚，但这些改变的蛋白质很可能导致心脏的一般失调状态，从而导致该疾病的肌肉增厚。
使用小鼠模型，作者先前证明了心肌肌钙蛋白I突变（Gly203Ser：cTnI-G203S）与线粒体代谢活性的增加有关，这与人类患者中出现的状况一致。在这一研究中，作者研究了心脏L型钙通道（AID-TAT）α衍生肽治疗因相关突变而出现心脏异常的小鼠的效果。结果表明，该疗法能够有效恢复线粒体代谢活性和预防心肌肥厚。
使用体内多光谱成像系统进行评估，作者在cTnI-G203S突变的小鼠心脏中发现了六个蛋白质中间体的异常变化，而具有确定性心肌病的小鼠却没有上述特征。众所周知，上述蛋白质可以恢复心肌细胞线粒体膜电位和黄素蛋白氧化，并防止心肌肥大。此外，AID-TAT治疗能够迅速靶向心脏阻止，不会被肝脏或肾脏截留。总体而言，作者确定了由Gly203Ser突变导致的HCM生物标志物的变化，并提出了一种安全的，预防性的心肌病治疗方法。利用AID-TAT调节心脏代谢活性可能对预防已确定Gly203Ser基因突变的“高危”患者的HCM有益。
这一发现进一步证明了基因突变并不总是足以解释疾病的发生。
“当我们第一次进行这些实验时，在蛋白质水平上的相似性令我们非常惊讶，因为通常认为不同的突变会导致蛋白质的不同变化。但是实际上，这些结果是有道理的，因为当患有这种疾病的患者到医院接受手术时，他们的心脏也会出现类似的功能障碍。”（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：Shared protein fingerprint could simplify treatment of common inherited heart disease
原始出处：Helena M. Viola et al. Characterization and validation of a preventative therapy for hypertrophic cardiomyopathy in a murine model of the disease, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2002976117
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