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计算模型为动脉粥样硬化提供了新基因见解!或可逆转动脉粥样硬化

2018年07月01日  来源:来宝网    转载

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是冠心病、脑梗死、外周血管病的主要原因。脂质代谢障碍为动脉粥样硬化的病变基础,其特点是受累动脉病变从内膜开始,一般先有脂质和合糖类积聚出血及血栓形成,进而纤维组织增生及钙质沉着,并有动脉中层的逐渐蜕变和钙化,导致动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄。病变常累及大中肌性动脉,一旦发展到足以阻塞动脉腔,则该动脉所供应的组织或器官将缺血或坏死。由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样,因此称为动脉粥样硬化。

研究人员已经发现了由与冠状动脉疾病相关的脂类引起的一种新的基因激活途径,这一发现有助于确定研究和药物开发的新方向。这项研究发表在6月的《自然通讯》杂志上。

发现暴露在脂质激活基因称为MTHFD2的血管壁是由心血管生理学研究所的研究人员在法兰克福歌德大学、德国和美国遗传学和基因组科学的伊坎在纽约西奈山医学院发现的。研究人员使用了在西奈山开发的人类心脏血管内衬细胞的计算模型。

动脉粥样硬化是由动脉内膜中复杂的成分混合物(通常称为斑块)的堆积引起的。化磷脂在动脉斑块中大量存在,被认为可以促进动脉粥样硬化的进展。然而,这些脂质在动脉表面引起的特定的细胞过程仍然没有被很好地理解。构成血管内壁的细胞称为内皮细胞,处于动脉粥样硬化过程的最前沿,因此是冠状动脉疾病的主要研究热点。

伊坎医学院遗传学和基因组科学教授朱骏博士说:“多年来,人们一直在广泛研究内皮细胞对脂质的反应,但尚不清楚MTHFD2是否在这些细胞中起作用。”Sema4是一家以病人为中心的预测健康公司,是西奈山公司的数据科学主管;以及这项研究的共同高级作者。“像我们在这项研究中使用的计算生物学模型,可以让我们发现关于复杂疾病的丰富知识,这是我们以前从未有过的。”

国际研究小组在后续实验中预测并验证MTHFD2基因在氧化磷脂的内皮细胞反应中起关键作用。他们发现MTHFD2也在内皮细胞中被激活以应对其他因素,如炎症或氨基酸浓度的变化。这凸显了与动脉粥样硬化发展有关的许多因素,这些因素在接近疾病治疗时必须加以理解和考虑。

“我们的研究表明,当MTHFD2基因在内皮细胞中被氧化的脂质激活时,它会发出分子‘危险信号’,促进炎症并刺激动脉粥样硬化过程。”“这些发现表明MTHFD2可能是一个新的靶点,可以破坏动脉粥样硬化的发展和进展。”

虽然在这项研究之前MTHFD2在血管系统中的作用还不清楚,但已知该基因在癌症中一直被激活,这使它成为癌症治疗的一个有希望的靶点。MTHFD2抑制剂已经作为抗癌疗法在临床试验中。“这些疗法也可能有助于预防冠状动脉疾病,但在提出MTHFD2作为潜在治疗靶点之前,需要对其在动脉粥样硬化中的具体作用进行更多研究,”朱博士说。

(责任编辑:家庭医生在线 )

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