医学进展
2018年04月号
医学进展
有争议的话题

心衰:科学家发现新型心脏保护基因

作者:马驰

荷兰格罗宁根大学的van der Pol A等人通过对小鼠心脏进行转录分析,发现在心肌功能障碍中存在5-氧代-L-脯氨酸蓄积,而OPLAH则具有保护作用。该研究结果刊登在《科学•转化医学》杂志上。

心力衰竭(heart failure,HF)是发达国家最具挑战性的健康问题之一,其5年生存率低于50%。对HF中心脏损伤的细胞反应导致了心脏基因表达改变,其与胎儿心脏中观察到的模式相似。最引人注目的是,代谢的能量底物从脂肪酸(产后)转变为碳水化合物(胎儿),这被认为是通过抑制成年基因并重新表达胎儿基因产生的。在HF期间,几种蛋白质转变为胎儿样(fetal-like)亚型,包括小节蛋白——肌球蛋白重链和α-肌动蛋白。有人认为,这些胎儿样基因的表达(包括一些HF相关基因),会导致心脏功能障碍的进展。尽管心脏胎儿样基因程序的几个方面已经被确定,但胎儿样基因程序在HF中的重现,依旧知之甚少。

对于HF,心脏的反应是抑制成人基因和表达胎儿基因,从而返回到更像胎儿的基因图谱。为了识别参与这一过程的基因,研究人员对不同发育阶段的小鼠心脏及HF成年小鼠的心脏进行了转录分析。研究人员经过筛选最终确定了Oplah,其编码5-羟脯氨酸酶,这是γ谷氨酰循环的一个成员,通过清除5-氧代-L-脯氨酸来发挥作用。心脏损伤导致OPLAH耗竭,5-氧代-L-脯氨酸和氧化应激水平升高,而OPLAH的过度表达则改善了心脏缺血性损伤后的功能。在HF患者中,研究人员观察到血浆5-氧代-L-脯氨酸升高,这与更差的临床结局相关。在衰竭的心脏中,了解和调控胎儿样基因,可能在心力衰竭的诊断、预后和治疗选择中发挥作用。(作者:马驰)

参考文献:Science Translational Medicine 2017,9:eaam857

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