PNAS：患病心臟中的心肌細胞端粒較短

　　根據斯坦福大學醫學院研究人員的一項新研究，一類患有叫做“心肌病”的心臟病患者心肌細胞中的端粒異常短。端粒是一種DNA序列，可作為染色體末端的保護帽。

　　這一發現與之前的一項研究相吻合，該研究表明患有杜氏肌營養不良癥（一種遺傳性肌肉萎縮疾病）的人在其心肌細胞端粒較短，這些患者通常因心力衰竭而過早地死亡。

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　　雖然目前還不知道發育不良的端粒是直接影響心肌細胞的功能，還是由于心力衰竭而產生間接效應，但這一研究結果為一系列有趣的研究和藥物發現打開了大門。也可能有一天，研究人員和臨床醫生可以識別因心肌病而有心力衰竭風險的人。

　　“心肌細胞中端粒的縮短似乎是由于遺傳缺陷引起的心臟衰竭的可靠標志，”斯坦福大學心血管研究所成員，微生物學和免疫學教授Helen Blau博士說道。

　　相關結果于8月27日在線發表在《PNAS》雜志上。該文章的是第一作者是心血管醫學，微生物學和免疫學的講師Alex Chang博士。

　　細胞分裂導致端粒縮短

　　在大多數細胞中，端粒在每次細胞分裂時自然會縮短。但是，心肌細胞很少分裂，因此它們的端粒長度在一生中保持相對穩定。

　　在人類中，由肌營養不良蛋白相關基因突變引起的杜氏肌營養不良癥的特征在于進行性肌肉無力和心臟并發癥，最終導致死亡。在早期的工作中，作者等人觀察到，盡管肌營養不良蛋白中具有相應突變的小鼠表現出肌肉萎縮癥狀，但他們的心臟功能正常。研究人員意識到，人類與小鼠之間的關鍵區別在于每個物種的端粒長度：人類端粒相對較短，為5000-15000堿基，但小鼠的端粒接近40000堿基。當研究人員在小鼠中引入第二個突變，使端粒長度更接近人類時，動物開始顯示疾病的典型癥狀，包括心力衰竭。

　　隨后的一項研究發現，在小鼠中，端粒縮短引發了DNA損傷反應，損害了線粒體的功能。結果，心肌細胞不能有效地將血液泵送到全身。

　　“因為我們在之前的研究中發現，死于杜氏肌營養不良癥的男孩的心肌細胞的端粒比沒有這種疾病的人的端粒縮短了約50％，”作者說到：“我們想知道是否患有其他遺傳性心臟病的人，如心肌病等在內，也可能出現心肌細胞端粒異常縮短的癥狀。“

　　在這項研究中，Chang比較了11例由于基因突變引起的擴張型或肥厚型心肌病患者的心肌細胞端粒長度，其中9例死于與心臟病無關的原因。他發現來自心肌病患者的端粒比對照組的端粒短約25-40％。Chang在誘導多能干細胞產生的心肌細胞中觀察到類似的結果：心肌病患者的端粒顯著短于未受影響的親屬的端粒。

　　研究人員認為，使用iPS技術制備心肌細胞受影響的模型，意味著應該可以快速，輕松地檢測干擾端粒縮短的化合物或藥物，以期找到消除人類疾病的藥物。