常见的突变亚洲人如何影响心脏健康

全世界超过5亿人携带基因突变,禁用一个常见代谢叫做ALDH2的蛋白质。的突变主要发生在东亚血统的人,会导致心脏病的风险增加心脏病发作后和贫穷的结果。运营商喝酒时也会使面部冲洗。

斯坦福大学医学院的研究人员现在已经学会了第一次专门变异如何影响心脏健康。他们通过比较心肌细胞诱导多能干细胞,或“诱导多能性”细胞,从突变的人与那些没有突变。创建“诱导多能性”细胞在实验室等专门的成年细胞的皮肤。他们是“多能”,意味着他们可以诱导成为任何细胞在体内。

“这项研究是第一个显示,我们可以使用“诱导多能性”细胞研究种族特定人群之间的区别,”约瑟夫说,医学博士,博士学位,教授和斯坦福大学心血管病研究所主任心血管医学和放射学。

“这些发现可能会帮助我们发现新的治疗途径心脏病这种突变的携带者,”吴表示。“在未来,我相信我们会有银行的“诱导多能性”细胞产生很多不同的民族。制药公司或临床医生可以比较不同民族的成员如何应对药物或疾病,或学习一组如何不同于另一个,或定制特定的药物适合特定的组织。”

一篇论文中描述的发现发表在《科学转化医学》。吴和她Daria博士,化学和系统生物学教授论文的文章的第二作者,和博士后学者Antje艾伯特,博士学位,是第一作者。

ALDH2和细胞死亡

ALDH2基因突变影响心脏健康的研究表明通过控制生存决定细胞产生时的压力。ALDH2这是第一次,参与许多常见在所有类型的细胞代谢过程,已经被证明可以扮演一个角色在细胞的生存。特别是ALDH2的活动,或缺乏,影响细胞进入状态是否程序性细胞死亡的凋亡在应对压力的生长条件。

心肌细胞来源于“诱导多能性”细胞的使用了重要的科学家因为门组织样本可以很容易地获得和维护实验室的研究。直到最近,研究人员必须限制他们的研究转基因小鼠和人类心脏细胞通过心脏切片,入侵过程收益率细胞很难维持长期在实验室。

“人们已经研究了多年的ALDH2酶在动物模型中,”艾伯特说。“但是有很多老鼠和人类之间的显著差异。现在我们可以研究实际人类心肌细胞,在实验室中培育的方便,。”

本研究创建的“诱导多能性”细胞皮肤样品由10人捐赠的,年龄21 - 22日举行,东亚血统的。

大约8%的世界人口携带突变的ALDH2基因的两个副本,它编码一种蛋白质被称为乙醛脱氢酶2。突变的基因失去生产功能的蛋白质。(因为大多数航空公司都有一个正常的和一个突变基因副本,他们不是完全缺乏ALDH2功能性蛋白质。)

ALDH2的很多工作在一个细胞寻找并消除有毒的醛,有害物质引起的一类化合物称为活性氧。一种有毒的醛,4 hne,使更多的活性氧的积累。留给自己的设备,高水平的细胞活性氧信号可以进行程序性细胞死亡在对压力的反应,如缺氧,模拟心脏病发作期间会发生什么。

在这项研究中,艾伯特和她的同事们首先研究了皮肤细胞得到的志愿者。五个ALDH2的10名志愿者有突变;其他五个没有。研究人员发现,皮肤细胞的突变ALDH2基因ALDH2的有强烈降低功能蛋白而没有突变的细胞。突变细胞也明显高于大量的活性氧,比其他细胞,生长较慢。

捐赠他们下一个创造了“诱导多能性”细胞的皮肤样本,并刺激了“诱导多能性”细胞成为心肌细胞称为心肌细胞。然后他们相比新创建的心肌细胞对低氧环境的方式。ALDH2心肌细胞的突变有较高的活性氧反应低氧含量比没有突变,但这种差异可以通过治疗缓解的细胞复合,提高活动的ALDH2蛋白质患者不突变基因的副本。

细胞突变也不太可行,更可能经历程序性细胞死亡比细胞突变。进一步的研究发现了一种叫做物的蛋白质的参与,由高浓度的活性氧激活。物激活蛋白c-Jun刺激程序性细胞死亡。

“这是一个全新的函数归因于这个著名的代谢酶,”艾伯特说。“这是ALDH2首次被证明在细胞生存中发挥作用。现在我们已经开始明白,ALDH2基因突变,细胞更容易经历程序性细胞死亡,造成组织损伤。”

建立生物多样化的“诱导多能性”细胞

研究人员计划继续他们的研究ALDH2及其作用,保持心脏健康。他们想进一步调查的信号机制和结构DNA变化可能发生在ALDH2的突变基因的存在。这也将使研究药物会增加ALDH2蛋白质的活动与一个好的复制和运营商一个突变基因的副本,这可能成为一个有用的治疗冠状动脉疾病和心脏病。

”与我们目前的知识状态,很有可能我们无知的ALDH2的许多功能在生理过程,”艾伯特说。

吴正在启动一个斯坦福大学心血管病研究所的生物“诱导多能性”细胞从许多不同种族背景和健康的大约1000人的历史。“这是我的首要任务之一,”他说。“例如,在加州,我们拥有地球上最多样化的人群之一。我们想要包括主要代表种族的男性和女性患者,年龄范围和心血管的历史。这将允许我们进行的临床试验在培养皿中这些细胞,一个非常强大的新方法,学习为每组治疗效果最好。这将有助于医生了解疾病过程首次在人口水平通过观察这些细胞为代理人”。