镰状细胞贫血患者(SCA)发生心脏并发症和近一个季度突然去世。现在,研究人员有联系的分子通路故障在SCA特定心脏异常,肝纤维化进展和突然死亡的结果。
在一项研究发表在本周的PNAS(美国国家科学院诉讼),在
辛辛那提儿童医院医学中心的研究人员报告了他们的发现打开一个通往早期无创诊断的新的靶向治疗和发展帮助SCA患者活得更长更好的生活质量。
研究人员使用一个SCA的小鼠模型确定一个独特的“限制性心肌病”叠加相关的心脏扩大的贫血。他们还发现了上调基因表达,促进心脏纤维化和有害的电生理变化。
“镰状细胞贫血与重大的发病率和死亡率,包括青年人不明原因猝死的发病率很高,”Punam Malik说,MD、辛辛那提儿童医院“我们的发现可能提供一个统一的心脏病理生理学解释报道心脏异常和突然死亡的人类与SCA看到综合镰状细胞程序的资深作者和导演。”
SCA是一种遗传性疾病,最初是由一β-珠蛋白基因的突变引起的。这导致血细胞失去圆的甜甜圈形状和获得锋利的镰刀形状。镰状细胞被困在循环系统堵塞,造成感染的高风险,导致器官损害
研究人员–之间广泛的合作,在癌症和血液病研究所和辛辛那提儿童–用小鼠繁殖有SCA模拟疾病的人类版本的心脏研究所。
SCA的小鼠心脏经历了一系列的综合分析,包括详细的心脏磁共振成像(MRI)、心电图、心脏组织显微截面分析(组织病理学和电子显微镜)。研究人员还进行了转录组分析,其中信使RNA分子在小鼠心脏组织中的基因表达提供了一个蓝图。他们比较了SCA小鼠小鼠慢性贫血发现病症具体到镰状细胞性贫血。
转录组分析鉴定基因表达上调,导致氧化增加,心脏组织缺氧和纤维化。它也显示了与电生理功能相关的基因下调。研究人员观察到这些性状的SCA小鼠前不久的动物数量明显经历了突然死亡。
利用多种遗传基因敲除小鼠,研究人员继续研究,在SCA引发心脏纤维化的分子机制和途径。该项目是一个合作包括辛辛那提孩子的同事,Charles Quinn,MD,MD,kalfa费多霞A,博士(分科),Jeffrey Towbin,MD,Jeanne James,MD,米高泰勒,MD(心所)。马利克说,这些途径的鉴定将允许新的靶向治疗发展治疗心功能不全的人与SCA。
广泛的非侵入性心脏成像技术成功地应用在目前的研究中已经促使奎因和泰勒发起的临床试验主动测试这些早期诊断技术对人与SCA。入学为这项研究刚刚结束,马利克说。早期发现广泛的心脏纤维化与磁共振成像将允许早期的
医疗干预,而疾病的过程是潜在的可逆。
“这是非常令人兴奋的看到这个作品启发了其他的研究和临床试验,”Nihal Bakeer说,MD,研究的第一作者,前血液学/肿瘤学研究员马利克的实验室现在儿科血液学家在印第安纳波利斯印第安娜血友病和血栓形成的中心。“我们的目标一直是独一的:发现镰状细胞贫血心脏并发症的潜在病理有助于寻找新的诊断和治疗来减少发病率和猝死率在年轻的成年人与SCA。”
这项研究的资金支持来自一个国家的心脏,在血红蛋白病研究奖,肺和血液研究所的卓越(U01 hl117709)和阿诺德的斯特劳斯奖授予Bakeer博士。
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