成纤维细胞生长因子(FGF)23是一种磷酸盐调节的激素,在慢性肾脏疾病患者中升高,与心血管死亡率有关。实验研究表明,FGF23水平升高通过通过FGF受体同工型4(FGFR4)靶向心肌细胞来诱导心脏肥大。最近的结构分析表明,肾脏中的生理FGF23受体FGF23和FGFR1的复合物包括可溶性α -klotho(klotho)和肝素,它们都是FGF23/FGFR1信号传导的辅助因素。在这里,我们研究了可溶性klotho是一种具有心脏保护特性的循环蛋白和肝素,这是在血液透析过程中通常注入肾衰竭患者的因素,调节FGF23/FGFR4的信号传导和心脏肌细胞的影响。我们开发了一种基于板的结合测定法,以量化特定FGF23/FGFR相互作用的亲和力,发现可溶性klotho和肝素介导FGF23结合与不同的FGFR同工型结合。肝素专门介导的FGF23与FGFR4结合,并增加了对孤立心肌细胞肥厚性生长和收缩性的FGF23刺激作用。重复注入两个不同的小鼠模型时,血清FGF23水平升高时,肝素加剧了心脏肥大。我们还开发了一种新的程序,用于合成和纯化重组可溶性klotho,该过程在FGF23治疗的心肌细胞中表现出抗神经性效应。因此,血清FGF23水平极高的患者血液透析期间的肝素注射是否有助于其心血管事件和死亡率的高率尚待研究。因此,可溶性klotho和肝素充当独立的FGF23共肽,对FGF23的病理作用有相反的影响,可溶性Klotho还原和肝素增加了FGF23诱导的心脏肥大。
膨胀的心肌病(DCM),其特征是在没有异常压力状况的情况下,左心室的弥漫性收缩功能障碍和左心室腔的扩张,例如高血压,瓣膜疾病和冠状动脉疾病等异常,是一种不良预后的疾病,患有不良预后,反复发生了心脏失败(1)。已经发现,遗传因素解释了DCM的大部分背景(2)。被认为对于维持心肌细胞功能的重要蛋白质,例如TITIN(由TTN基因编码),lamin A/C(由LMNA基因编码)和Desmoplakin(由DSP基因编码)。 当这些基因区域发生突变(主要是罕见的单核苷酸突变)并产生异常蛋白质时, dcm就会发展。 此外,最近的研究表明,TTN基因中最常见的DCM致病突变中的截短突变会引起酒精性心肌病(3),腹膜心肌病(4)和化学疗法相关的心肌病(5)(5)被认为对于维持心肌细胞功能的重要蛋白质,例如TITIN(由TTN基因编码),lamin A/C(由LMNA基因编码)和Desmoplakin(由DSP基因编码)。dcm就会发展。此外,最近的研究表明,TTN基因中最常见的DCM致病突变中的截短突变会引起酒精性心肌病(3),腹膜心肌病(4)和化学疗法相关的心肌病(5)(5)
生物电是存在于所有细胞中的一种基本生物物理现象,通过调节神经信号传导、模式形成和癌症抑制等过程,在胚胎发生过程中发挥着至关重要的作用。精确监测生物电信号及其在整个发育过程中的动态变化对于增进我们对高等生物的了解至关重要。然而,缺乏适合在早期发育过程中绘制生物电信号的技术,极大地限制了我们解释这些机制的能力。为了应对这一挑战,我们在斑马鱼中开发了一个 Ace2N-mNeon 表达文库,该文库在受精后 4 小时到受精后至少 5 天内表现出膜定位,并在整个发育过程中在多种细胞类型中广泛表达。我们验证了该文库用于研究生物电变化的用途,通过电压成像记录不同发育阶段的神经元和心肌细胞中的信号。通过这种方法,我们发现了早期胚胎发生过程中同步神经元活动的证据,并观察到随着发育的进展,心肌细胞中的电压动态更快。我们的结果表明,Ace2N-mNeon 库是发育生物电研究的宝贵工具,支持电压成像和荧光寿命成像 (FLIM) 等先进技术。这些方法能够在整个发育过程中对不同细胞类型的生物电信号进行非侵入性、动态监测,大大超越了当前电生理技术的能力。
理由:心肌缺血/再灌注(I/R)损伤导致不可逆的心肌细胞死亡并加剧心肌梗塞。去泛素化酶(DUB)对于维持底物蛋白质稳定性和功能性,在心脏病理生理学中起着重要作用。在这项研究中,我们旨在阐明在心肌I/R损伤中,类似DUB,类Myb样,SWIRM和MPN结构域1蛋白(MYSM1)的调节作用,并探索背后的分子机制。方法和结果:首先,发现MySM1的表达与心肌I/R损伤呈正相关。MySM1的遗传敲低可显着赋予心脏中I/R伤害的保护。相应地,AAV9介导的MySM1的心肌细胞特异性敲低对心肌I/R损伤具有治疗作用。通过全面的蛋白质组定量分析,我们将转录1(STAT1)的信号传感器和激活因子确定为MySM1的直接底物。从机械上讲,MySM1通过其MPN金属蛋白酶结构域介导了K63连接的STAT1的K63连接去泛素化和稳定。此外,MySM1通过促进STAT1的转录因子函数来启动与坏死相关的基因的表达。结论:这项研究说明了调节心肌I/R损伤的MySM1-Stat1轴,并将MySM1确定为心肌I/R损伤的药理靶标。
microRNA是翻译后生物分子的小型非编码,当表达时,会改变其靶基因。据估计,microRNA调节了负责主要生理过程的所有人类蛋白质和所有蛋白质的60%的产生。在心脏腔内疾病的病理生理学中,有几个细胞产生microRNA,包括内皮细胞,血管平滑肌细胞,巨噬细胞,巨噬细胞,板块和心肌细胞。从各种细胞来源得出的microRNA之间存在一个恒定的串扰。动脉粥样硬化的启动和进展是由许多促炎和促性的microRNA驱动的。刺激性斑块破裂是急性冠状动脉综合征(ACS)造成心血管死亡的主要原因,并导致ACS后心脏重塑和纤维化。microRNA是斑块发展和转化为脆弱状态的强大调节剂,最终可能导致斑块破裂。越来越多的证据表明,在ACS之后,microRNA可能会抑制成纤维细胞增殖和疤痕,以及心肌细胞的有害凋亡,并刺激成纤维细胞重编程为诱导的心脏祖细胞。在这篇综述中,我们着重于心肌细胞衍生和心脏成纤维细胞衍生的microRNA的作用,这些microRNA参与了调节与car肌细胞和成纤维细胞功能以及动脉粥样硬化相关性心脏缺血相关的基因的作用。了解它们的机制可能会导致MicroRNA鸡尾酒的发展,这些鸡尾酒可能可能用于再生心脏病学。
遗传起源心律心律不齐中心的彼得·J·施瓦茨(Peter J. Schwartz) Auxologico Italiano,通过Pier Lombardo,20135年,20135年意大利米兰,电子邮件l.crotti@auxologico.it,或Michael J. Ackerman,MD,MD,博士,Mayo Windland Windland Smith Smith Smith Rice Hegethm遗传性心律诊所和突然的死亡基因组实验室,Guggenheim 501,Mayo Clinic,Mayo Clinic,rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Mn.559905990590599059905905905905905905.55555555555555555555999色ackerman.michael@mayo.edu *l。 Crotti,R。Neves,M.J。Ackerman和P.J. Schwartz贡献了同样的贡献。 补充材料可在https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/circulationaha.124.068959获得。 有关资金和披露的来源,请参见第XXX页。 ©2024 American Heart Association,Inc。遗传起源心律心律不齐中心的彼得·J·施瓦茨(Peter J. Schwartz) Auxologico Italiano,通过Pier Lombardo,20135年,20135年意大利米兰,电子邮件l.crotti@auxologico.it,或Michael J. Ackerman,MD,MD,博士,Mayo Windland Windland Smith Smith Smith Rice Hegethm遗传性心律诊所和突然的死亡基因组实验室,Guggenheim 501,Mayo Clinic,Mayo Clinic,rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Rochester,Mn.559905990590599059905905905905905905.55555555555555555555999色ackerman.michael@mayo.edu *l。 Crotti,R。Neves,M.J。Ackerman和P.J.Schwartz贡献了同样的贡献。补充材料可在https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/circulationaha.124.068959获得。有关资金和披露的来源,请参见第XXX页。©2024 American Heart Association,Inc。
通讯:彼得·J·施瓦茨(Peter J. Lia Crotti,医学博士,博士,遗传来源心律不齐中心,IRCC ISTITUTO Auxologico Italiano,通过Pier Lombardo,20135年,20135年,意大利米兰,电子邮件l.crotti@auxologicoco.it;或迈克尔·J·阿克曼(Michael J. Crotti和R. Neves贡献了同样的贡献。†M.J。Ackerman和P.J.Schwartz贡献了同样的贡献。补充材料可在https://www.ahajournals.org/doi/suppl/10.1161/circulationaha.124.068959获得。有关资金和披露的来源,请参见第541页。©2024 American Heart Association,Inc。
抽象的长期非编码RNA(LNCRNA)成为心脏物理学和疾病的关键调节因子,尽管揭示其作用方式的研究仍然仅限于很少的例子。我们最近确定了PCHARME,这是一种与染色质相关的LNCRNA,其在小鼠中的功能敲除导致心脏肌肉的肌生成和形态重塑。在这里,我们结合了基因表达(CAGE),单细胞(SC)RNA测序和整个原位杂交分析的帽盖 - 分析,以研究PCHARME心脏的表达。自心肌生成的早期步骤以来,我们发现lncRNA专门局限于心肌细胞,在那里它有助于形成含有MATR3的特定核冷凝物,以及心脏发育的重要RNA。与这些活性的功能性意义一致,小鼠的PCHARME消融导致心脏囊肿的成熟延迟,这最终导致心室心肌的形态改变。由于心肌的先天异常在人类上与临床相关,并且患者倾向于重大并发症,因此控制心脏形态的新基因的鉴定变得至关重要。我们的研究为促进心肌细胞成熟的新型LNCRNA介导的调节机制提供了独特的见解,并与Charme基因座有关未来的疗法应用。
长 QT 综合征 (LQTS) 是一种有害的心律失常综合征,主要由离子通道的表达失调或功能异常引起。室性心律失常、心悸和晕厥的主要临床症状因 LQTS 亚型而异。恶性心律失常的易感性是心肌细胞动作电位 (AP) 复极延迟的结果。LQTS 有 17 种不同的亚型,与 15 种具有单基因突变的常染色体显性基因有关。然而,由于修饰基因的存在,相同的突变可能导致不同携带者的临床表现完全不同。在这篇综述中,我们描述了各种离子通道在协调 AP 中的作用,并讨论了各种类型 LQTS 的分子病因。我们重点介绍了使用患者特定的诱导多能干细胞 (iPSC) 模型来表征与 LQTS 相关的基本机制。为了减轻 LQTS 的后果,治疗策略最初侧重于针对离子通道活性的小分子。下一代治疗将从 LQTS 患者特异性 iPSC 平台的开发中获益,该平台由全基因组测序、CRISPR 基因组编辑和机器学习等最先进的技术提供支持。使用 LQTS 患者特异性心肌细胞进行深度表型分析和高通量药物测试预示着 LQTS 精准医疗的到来。