得不得心臟病 基因說了算?
■ 新聞緣起
日前,美國、中國、英國等過科學家又發(fā)現(xiàn)了可能導致冠心臟病的十幾種基因,向能夠預測患病風險的目標邁進了一步。在這項大型國際研究中,來自世界各地的科學家對超過14萬實驗對象的遺傳基因進行研究,以找出可能導致心臟病的DNA缺陷。他們發(fā)現(xiàn)了19種新的致病基因,并確認了過去發(fā)現(xiàn)的12種致病基因位點。這項發(fā)現(xiàn)為找到新的治療方法提供了依據(jù),也使未來預測患病風險成為可能。
相關研究由英國、德國、美國、中國等科學團隊同期三篇文章發(fā)表在近期的《自然-遺傳學》雜志上。
■ 將新聞進行到底
王先生最近很是苦惱,前兩天他陪同母親去醫(yī)院復診高血壓,醫(yī)生順便給他查了一下,結果發(fā)現(xiàn)他的冠狀動脈前降支已經(jīng)狹窄90%,情況已經(jīng)非常嚴重了,必須立刻進行手術了。王先生怎么也想不明白,自己才剛過40歲,平時也就是覺得工作累些,怎么就和“老年病”扯上關系了呢?
其實現(xiàn)代都市忙碌的工作節(jié)奏,沉重的生活負擔已經(jīng)使得心臟病早已不再是老年人“專利”,近幾年由心臟病導致的中青年人猝死也越來越多,心臟病已經(jīng)成為繼癌癥之后的人類健康的第二大“殺手”。那有沒有方法可以讓我們防范于未然,在心臟還沒有抗議罷工之前早早地預測出來呢?
科學家們最新發(fā)現(xiàn)的心臟病致病基因為我們帶來了希望。心臟病基因的連續(xù)發(fā)現(xiàn),為心臟病預測和治療帶來曙光。就此,記者采訪了北京大學分子醫(yī)學研究所心血管發(fā)育和再生學研究室主任熊敬維教授。
心臟病相關基因 已發(fā)現(xiàn)32種
“要通過基因技術預測心臟病的患病風險,首要條件就是尋找出有哪些基因和心臟病相關,這是一個復雜且海量的工作。首先,要采集大量的心臟病人的全部基因,通常是十幾萬個患者,采集患者的血樣、分析臨床醫(yī)生記載的病史。然后對每一個患者的全部基因和正常人的一一進行比對,通過一系列的分子生物學的方法,將有差別的地方標記出來,這些差異往往不是單個的基因,而是一段特定序列排布的基因片段,我們稱之為基因位點。最后,運用統(tǒng)計學的方法,進行關聯(lián)分析來找到絕大多數(shù)患者的共同的差異基因位點,得到可能的心臟病致病基因位點。”熊教授介紹道。
“此前科學家們一共發(fā)現(xiàn)了13種和心臟病相關的致病位點,此次的系列報道我們可喜的看到了大量新的致病位點被發(fā)現(xiàn),除了英國科學家發(fā)現(xiàn)的這13種之外,德國的科學家發(fā)現(xiàn)了5種,中國也發(fā)現(xiàn)了1種,因此從文獻報道來看,目前一共發(fā)現(xiàn)了32種與心臟病相關的基因位點。”
致病機制 有待探索
“雖然這次新發(fā)現(xiàn)了大量的致病基因位點,但是它們的功能我們還不得而知,而且致病位點間常常發(fā)生相互作用進一步加大了其機理的復雜性,因此,致病位點如何影響心臟的發(fā)育和工作過程是接下來要研究的關鍵。這需要進行大量的動物實驗。”熊教授說。
科學家們一般選擇斑馬魚或是小鼠來模擬人類進行實驗,斑馬魚的基因與人類87%相似,且心臟受到損傷之后能快速的完全再生,是一種很好的心臟研究動物模型。熊教授表示:“可以通過喂食藥物、外科手術,結合一系列分子生物學的方法,進行基因的轉錄、敲除等來獲得含有特定致病位點的動物,觀察心臟發(fā)育過程。另外,還可以施以人工的分子水平的干擾,比如增強或者抑制蛋白的表達、影響基因信號通路等,從分子機制探究致病基因是如何影響實驗動物的心臟。”
熊教授進一步補充道:“目前科學家們對調控心臟發(fā)育的一些主要基因及相互間可能的作用機制已經(jīng)有所認識:其中NKX2.5、TBX5、GATA4是影響心臟發(fā)育最為重要的3個致病位點。NKX2.5是心臟前體細胞分化的最早期標志之一,參與出生后心肌細胞的功能調控和增殖調節(jié),影響心臟房室結的形成和功能維持。TBX5已被確認為心手綜合征的致病基因,在早期心臟發(fā)育過程中對于房室腔初始分化和間隔的正確形成十分關鍵。GATA4是心臟形成中一個關鍵的轉錄因子,而且對心肌細胞的正常存活也有一定的作用,能夠阻止藥物誘導的心肌細胞凋亡的發(fā)生。并且NKX2.5、TBX5、GATA4 3個轉錄因子間有密切的相互作用,可能以復合體的形式在心臟發(fā)育調控中發(fā)揮著中樞性作用。”
疾病預測 防患未然
心臟的耗損是一個日積月累的過程,一旦發(fā)病則損傷可能已經(jīng)不小了。以冠心病為例,目前臨床上所采用的是:服用藥物去除血栓等堵塞血管的組織塊、外科的心臟搭橋、植入血管支架等補救手段。熊教授表示,如果能在基因階段就檢測出疾病,防范于未然,必然大大提高人類的健康質量。
“找出了心臟病的致病位點之后,利用能和這些致病位點特異結合的生物試劑,我們就可以研制出試劑盒方便地用于日常的體檢之中,檢測病人是否含有相應基因變異,在癥狀還沒有顯現(xiàn)出來的時候就加強護理防范。另外,當我們弄清這些致病基因的功能之后,我們就可以尋找阻斷方法,發(fā)現(xiàn)藥物作用的關鍵位置,針對靶點定向給藥,快速高效地治愈疾病。”熊教授滿懷信心地說,“我們相信,在廣大科技工作者的共同努力之下,未來10年之內必定能有所突破,將基因技術造福于廣大心腦血管疾病患者。”
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