心脏病发作后代谢变化的地图

研究人员绘制出新陈代谢的变化,发生心脏病发作后,今天的开放获取出版他们的发现eLife杂志。

他们的研究在老鼠身上发现某些基因和代谢过程,可以帮助或阻碍复苏,和可能的好目标治疗,以防损坏后心脏病发作。

“虽然一些研究观察个体身体组织的变化是疾病机制的基础,不同组织之间的串扰和失调还没有检查心脏病或其他心血管类并发症,”Arif第一作者穆罕默德解释道,在k皇家理工学院的博士生,斯德哥尔摩,瑞典。“在这项研究中,我们进行了一个综合分析心脏和其他代谢活跃的组织使用一个心脏病发作的小鼠模型,利用系统生物学的方法得到系统的代谢发生变化。”

系统生物学帮助发现多种疾病的新治疗方法。而不是采取系统分离和分析组件,它包括测量来自不同细胞和组织和使用它们繁殖系统被研究。在这项研究中,团队使用了系统生物学的方法称为co-expression网络(中枢神经系统)来揭示基因在不同组织的功能是如何联系在一起。

首先,他们测量了四种组织类型中的所有基因的活动:心,在小鼠体内脂肪、骨骼肌和肝脏,心脏病发作了。他们比较这些老鼠的基因活动没有心脏病产生的差异表达基因(度)每个组织所特有的。接下来,co-expression网络分析,他们看着前5%的基因的人更强连通在四个不同的组织。他们然后使用度的结果,看看那些前5%的基因改变24小时后心脏病发作。

他们发现基因改变的关键种群在不同组织后心脏病发作。心脏和肌肉的基因变化往往是与能源生产和肌肉收缩。在肝脏,脂肪的运输和代谢相关的基因变化,和cell-protecting物质,如谷胱甘肽的代谢。

团队使用这些信息来建立一个multi-tissue心脏病的代谢反应模型和比较他们的结果与其他研究的心脏组织。他们发现,四种基因在所有研究都改变了。这些基因在能源生产中发挥作用,肌肉收缩和蛋白质生产,至少其中之一是探索作为心血管疾病的药物目标。

heart-specific的差别综上所述,结果显示对这些基因的功能和upregulation脂肪代谢和炎症的心脏、肌肉和脂肪组织后心脏病发作。相比之下,团队看到一个不同的肝脏炎症反应是减少。

“我们综合分析突出了两个常见的心脏病发作和组织生物反应在一系列代谢活跃的组织,”阿迪尔Mardinoglu总结资深作者k皇家理工学院的系统生物学教授,瑞典、英国和伦敦国王学院。“方法演示了一种使用multi-tissue基因活动数据,以确定生物过程和途径的变化,系统地探索疾病的影响。这将打开新的机会为未来的研究途径识别,和潜在的使用类似的方法来理解其他人类复杂疾病。”

参考:Arif M, Klevstig M, Benfeitas R, et al。综合转录组分析心肌梗死后组织代谢相声。Janus ED,艾德。eLife。2021;10:e66921。doi: 10.7554 / eLife.66921。

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