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PNAS:心律失常与Tbx3基因突变有关

2012/01/02 来源:中国生物技术信息网
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导读
控制心脏传导系统(CCS)形成及功能的生物学与遗传学机制还不完全清楚,但是来自小鼠的最新研究表明,Tbx3基因功能的改变干扰了心脏传导系统的发育,导致致命性的心律失常。

控制心脏传导系统(CCS)形成及功能的生物学与遗传学机制还不完全清楚,但是来自小鼠的最新研究表明,Tbx3基因功能的改变干扰了心脏传导系统的发育,导致致命性的心律失常。

心律失常(Arrhythmia)是一个心跳速率或节律的问题,可潜在的危及生命,可引起心脏太快、太慢或不规则跳动。心律失常影响着全世界数百万人。

心脏传导系统(CCS)调节心脏跳动的速率与节律。心脏壁里面有一群很专业化的细胞。这些细胞通过心脏右心房的窦房结(上室)向心室(下室)发出电信号来控制心脏跳动速率,引起血液回流和泵出。

控制心脏传导系统(CCS)形成与功能的生物学与遗传学机制还没有被很好理解,但是用小鼠的新研究表明,Tbx3基因的已改变功能阻碍心脏传导系统的发育,引起致命性心律失常。

在发表于2011年12月26日版的PNAS上,由犹他大学带领的研究人员表明,心脏传导系统对Tbx3水平极其敏感。具低于Tbx3临界阈限水平的小鼠胚胎患心律不齐,不能存活。当Tbx3水平升高时,小鼠存活到出生,但是当成年时,他们患心律失常或猝死。

Tbx3功能障碍作为获得性或自发性心律失常的原因值得进一步的研究,Anne  M.Moon博士说,她是这项研究的通讯作者。"心脏传导系统对Tbx3非常敏感",Moon说,"Tbx3在心脏传导系统发育、成熟以及正常工作是必须的。"

Tbx3

Tbx3蛋白,是一种转录因子,由TBX3基因编码,它与心脏的发育有关,但它的作用至今仍未明确。Moon和她的同事们,包括第一作者儿科助理教授Deborah  U.Frank博士,发现Tbx3基因结构的微小变化改变了小鼠体内蛋白的水平。当这种情况发生时,它能损害窦房结的电信号以及阻断房室结,而这两者为心房心室之间传送电信号。结果就是胚鼠和成年小鼠致死性的心律失常。

这一发现具有应用于功能性心脏组织再生中的潜力,Moon说。"心脏肌肉再生是非常费力的一件事",她说,"但是如果肌肉不能传导电信号,将不会有任何好处;我们还需要能够再生传导性组织来调控那块肌肉。"

心律失常不是跟TBX3基因突变有关的第一个问题。在人类中,TBX3基因突变已被证明能够引起尺骨乳腺综合症患者的肢体畸形,它是一种遗传性的出生障碍,其特点为手及前臂骨骼异常及汗腺和乳腺发育不全。

在今后的研究中,Moon想探索Tbx3基因是如何调控心脏传导系统中细胞的行为,以及缺乏Tbx3的细胞是否会死亡或变成其他类型的细胞。

"事实证明,Tbx3基因比我们所意识到的更加重要。"Moon说。阿姆斯特丹大学、华盛顿大学、纽约大学的研究人员也为这项研究做出了贡献。

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