不久前,世界衛生組織就宣布了有關全球疾病狀況的最新評估報告,報告顯示,心血管疾病、傳染病和癌癥是當前導致人類死亡的三大主要原因,其中心血管疾病的人數最多,占全球總死亡人數的29%%。這說明心血管疾病仍然是人類的“頭號殺手”,在本期的《Cell》、《Science》雜志上,分別有一篇相關的文章報道了心血管疾病研究方面的進展。
第一篇:美國的馬里蘭大學醫學院,約翰霍普金斯醫學院等單位的研究人員發現,有一小部分的人攜帶者一種可幫助保護心臟免受高脂飲食影響的變異基因,這可能會開啟心血管疾病新療法的大門。
高濃度的甘油三酯與心臟病有關,而它是我們的食物中最常見的脂肪類型之一。在這篇文章中,研究人員對遺傳上同質的Lancaster Amish人群進行了一項研究,旨在尋找造成身體處理甘油三酯的個體差異的基因研究人員應用血樣本來尋找這些個體的整個基因組中,那些與血液中甘油三酯濃度有關的DNA標記。這種“整個基因組范圍內的相關研究”,使他們找到了一種發生于APOC3基因的突變,該基因編碼一種叫做apoC-III的蛋白質,而這種蛋白質可抑制甘油三酯的崩解。具有這一突變的個體僅能產生正常數量一半的apoC-III,且他們血液中的甘油三酯水平也最低,這大概是因為他們可以分解更多的血脂的緣故。同樣,這批個體還具有高濃度的“好”膽固醇(高密度脂蛋白)和低濃度的“壞”膽固醇(低密度脂蛋白),以及相對較低的動脈硬化程度,這些都表明他們較不容易發生心血管性疾病。文章的作者指出,如果研究人員能夠研發出以apoC-III或編碼apoC-III的基因為靶標的藥物,將可被用于治療心臟病。
原文檢索:
A Null Mutation in Human APOC3 Confers a Favorable Plasma Lipid Profile and Apparent Cardioprotection
Apolipoprotein C-III (apoC-III) inhibits triglyceride hydrolysis and has been implicated in coronary artery disease. Through a genome-wide association study, we have found that about 5% of the Lancaster Amish are heterozygous carriers of a null mutation (R19X) in the gene encoding apoC-III (APOC3) and, as a result, express half the amount of apoC-III present in noncarriers. Mutation carriers compared with noncarriers had lower fasting and postprandial serum triglycerides, higher levels of HDL-cholesterol and lower levels of LDL-cholesterol. Subclinical atherosclerosis, as measured by coronary artery calcification, was less common in carriers than noncarriers, which suggests that lifelong deficiency of apoC-III has a cardioprotective effect.
Mutation in Nuclear Pore Component NUP155 Leads to Atrial Fibrillation and Early Sudden Cardiac Death
Atrial fibrillation (AF) is the most common form. of sustained clinical arrhythmia. We previously mapped an AF locus to chromosome 5p13 in an AF family with sudden death in early childhood. Here we show that the specific AF gene underlying this linkage is NUP155, which encodes a member of the nucleoporins, the components of the nuclear pore complex (NPC). We have identified a homozygous mutation, R391H, in NUP155 that cosegregates with AF, affects nuclear localization of NUP155, and reduces nuclear envelope permeability. Homozygous NUP155?/? knockout mice die before E8.5, but heterozygous NUP155+/? mice show the AF phenotype. The R391H mutation and reduction of NUP155 are associated with inhibition of both export of Hsp70 mRNA and nuclear import of Hsp70 protein. These human and mouse studies indicate that loss of NUP155 function causes AF by altering mRNA and protein transport and link the NPC to cardiovascular disease.
第二篇文章:西儲大學(Case Western Reserver Univ. CWRU)與華中科技大學生科院,以及人類基因組研究中心聯合完成,主要成果是發現了與房顫和猝死直接相關的新基因,為研究這一典型心臟病的發病機理,從而開發診斷和防治的方法,提供了新的線索。
文章的通訊作者是華中科技大學教授王擎博士,王博士曾在2003年發現了冠心病的第一個致病基因;其余作者為:華中科技大學張賢欽(第一作者),陳圣涵(Shenghan Chen,音譯),Shin Yoo等7人。
房顫是典型的心臟病之一,我國有1300多萬患者,危害極大。關于這種疾病的致病基因,全球已發現8種,但都不是房顫猝死的原因。研究人員從2005年開始,對一個有房顫家族史的家庭進行了長達3年的分析研究,最終發現了這個與房顫及猝死直接相關的、名為NUP155的基因。張賢欽說:“每個人都可能攜帶這個基因,一旦某些誘因導致它突變,會直接導致房顫,輕者引起心臟停勃、中風,重者會導致猝死。一般來說,房顫引起猝死的幾率是很高的。”
這一研究成果,為研究這一典型心臟病的發病機理,從而開發診斷和防治的方法,提供了新的線索。“在進行基因篩查時,NUP155基因有突變傾向,或者已經發生了早期突變的患者,可以被檢測出來,如果在生活方式上加以改善,或者采取一些早期預防措施的話,可以大大降低猝死的發生幾率。”
相關張賢欽、王擎論文的報道:
華中科技大學博士生張賢欽及導師王擎教授十二月十一日公布稱,他們發現了與心房顫動和猝死直接相關的新基因,為研究這一重要心臟病發病機理、開發診斷和防治手段提供了全新線索。這項重大研究發現將發表在十二日正式出版的國際生命科學頂尖學術雜志《細胞》上。
據了解,心血管疾病目前是發達國家所有疾病中的頭號殺手。心房顫動是臨床最常見的持續心律失常。據統計,人群患病率接近百分之零點七七,在美國影響三百萬人,中國患者高達一千三百萬,危害極大,大大提高患者死亡率和腦中風的發生率。
張賢欽等對一有五代成員的大型房顫疾病家系進行遺傳分析后證實,這個名為NUP155的基因產生的一種突變會導致房顫和猝死。該家族擁有七個心臟病患者,其中五人不到兩歲發生猝死。家族中,患者體內NUP155基因存在突變,而健康成員攜帶的是該基因的正常版本。
他們發現,NUP155是一個編碼核孔復合物組分的基因,其主要功能是控制遺傳物質mRNA由細胞核到細胞質的轉運,以便翻譯成為蛋白質。NUP155也控制一些重要蛋白質由細胞質到細胞核的轉運。所以,NUP155是一處于比較上游的位置調控基因,能夠對其他很多基因和蛋白質的表達進行調控,從而造成了房顫發生,通常威脅到青壯年人群的健康。NUP155基因的一些細微改變,也有可能增加常見的散發性房顫發生的危險性。
王擎系華中科技大學生命學院院長和該校人類基因組研究中心主任,同時兼任美國克利夫蘭臨床醫院心血管遺傳中心主任。他們表示,發現一個新的導致房顫和猝死的分子靶點和一個全新的分子通路,將推動未來對房顫和猝死進行分子診斷的實現,創立基因診斷試劑盒,預防房顫和猝死。同時,這一新發現為開發治療房顫和猝死等心臟病提供了新的策略和靶點。
原文檢索:
A Null Mutation in Human APOC3 Confers a Favorable Plasma Lipid Profile and Apparent Cardioprotection
Apolipoprotein C-III (apoC-III) inhibits triglyceride hydrolysis and has been implicated in coronary artery disease. Through a genome-wide association study, we have found that about 5% of the Lancaster Amish are heterozygous carriers of a null mutation (R19X) in the gene encoding apoC-III (APOC3) and, as a result, express half the amount of apoC-III present in noncarriers. Mutation carriers compared with noncarriers had lower fasting and postprandial serum triglycerides, higher levels of HDL-cholesterol and lower levels of LDL-cholesterol. Subclinical atherosclerosis, as measured by coronary artery calcification, was less common in carriers than noncarriers, which suggests that lifelong deficiency of apoC-III has a cardioprotective effect.
Mutation in Nuclear Pore Component NUP155 Leads to Atrial Fibrillation and Early Sudden Cardiac Death
Atrial fibrillation (AF) is the most common form. of sustained clinical arrhythmia. We previously mapped an AF locus to chromosome 5p13 in an AF family with sudden death in early childhood. Here we show that the specific AF gene underlying this linkage is NUP155, which encodes a member of the nucleoporins, the components of the nuclear pore complex (NPC). We have identified a homozygous mutation, R391H, in NUP155 that cosegregates with AF, affects nuclear localization of NUP155, and reduces nuclear envelope permeability. Homozygous NUP155?/? knockout mice die before E8.5, but heterozygous NUP155+/? mice show the AF phenotype. The R391H mutation and reduction of NUP155 are associated with inhibition of both export of Hsp70 mRNA and nuclear import of Hsp70 protein. These human and mouse studies indicate that loss of NUP155 function causes AF by altering mRNA and protein transport and link the NPC to cardiovascular disease.