CRISPR-CAS9基因编辑正在作为基因组突变的前瞻性疗法出现。但是,当前的编辑方法主要针对具有特异性突变的患者的相对较小的人群。在这里,我们描述了一种可能适用于多种心脏病患者的心脏保护策略。我们使用基础编辑来消除心脏病的主要驱动因素Camkiiδ的氧化激活位点。我们在源自人类诱导的多能干细胞的心肌细胞中显示,这些干细胞编辑了CAMKIIδ基因以消除氧化 - 敏感的蛋氨酸残基赋予保护免受缺血/再灌注(IR)损伤的保护。此外,在IR时,CAMKIIΔ编辑使心脏从其他严重的损害中恢复功能。CAMKIIδ基因编辑可能代表心脏病治疗的永久和晚期策略。
引言心血管疾病,特别是冠状动脉心脏病及随后的心肌梗死,是全世界最常见的死亡原因,这凸显了先进治疗策略的必要性 (1)。已证实 Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II δ (CaMKII δ ) 的慢性过度激活是心脏病的主要指标和诱因 (2–10)。在调节细胞稳态和信号传导至正常激活水平的同时,持续增加的 CaMKII δ 激活与兴奋-收缩偶联受损、细胞 Ca 2+ 处理紊乱、炎症、细胞凋亡和纤维化有关,所有这些都会损害心脏功能 (2、4、5、8–14)。因此,CaMKII δ 过度激活与心肌梗死和缺血/再灌注 (IR) 损伤、心力衰竭、心律失常、心脏肥大和睡眠呼吸障碍有关 (2、3、6-11、15、16)。从机制上讲,281 和 282 位上的 2 个蛋氨酸残基的氧化已被证明
CRISPR-Cas9 基因编辑正在成为一种有前途的基因组突变疗法。然而,目前的编辑方法主要针对的是具有特定突变的相对较小的患者群体。在这里,我们描述了一种可能适用于广泛心脏病患者的心脏保护策略。我们使用碱基编辑来消融 CaMKII δ 的氧化活化位点,这是心脏病的主要驱动因素。我们在源自人类诱导多能干细胞的心肌细胞中表明,编辑 CaMKII δ 基因以消除氧化敏感的蛋氨酸残基可保护心肌免受缺血/再灌注 (IR) 损伤。此外,在小鼠 IR 时进行 CaMKII δ 编辑可使心脏从严重损伤中恢复功能。因此,CaMKII δ 基因编辑可能代表一种永久且先进的心脏病治疗策略。
Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CAMKII)多动症引起心律不齐,这是全球发病率和死亡率的主要来源。尽管在众多心脏病的临床前模型中,CAMKII抑制作用得到了证实,但CaMKII拮抗剂向人类的翻译被低效力,毒素性以及对认知对认知的不利影响而受到阻碍,这是由于Camkii在学习和记忆中的确定作用而引起的。为了应对这些挑战,我们询问是否有任何用于其他目的的临床认可的药物是有效的CAMKII抑制剂。为此,我们设计了改进的荧光记者Camkar(CAMKII活动记者),该报道具有较高的灵敏度,动力学和障碍性,用于高通量筛选。使用此工具,我们在表达组成型活性CAMKII的人类细胞中进行了药物重新利用的筛选(临床用途中的4475种化合物)。这产生了具有临床相关效力的五种先前未识别的CAMKII抑制剂:ruxolitinib,bariticinib,Silmitasertib,Crenolanib和Abemaciclib。我们发现,口服可生物可利用和美国食品药物管理局的鲁唑替尼批准了药物,在培养的心肌细胞和小鼠中抑制了CAMKII。r氧替尼废除了小鼠的心律失常和CAMKI-CRANDER DARNTHMIAS的患者衍生模型。体内10分钟的预处理足以防止儿童心脏骤停的先天性来源,并营救房颤,这是最常见的临床心律失常。在心脏保护剂量下,r舒尔特氏治疗的小鼠在既定的认知测定中没有显示出任何不利影响。我们的结果支持对鲁索替尼作为心脏适应症的潜在治疗方法的进一步临床研究。
研究文章|疾病TRPM2和CAMKII信号传导的神经生物学驱动驱动过多的GABA能突触抑制https://doi.org/10.1523/jneurosci.1762-23.2024收到:2023年9月22日,2024年3月13日接受:2024年3月18日接受:
1。欧洲胃肠病学。对欧洲消化健康的调查:突出了GI和肝病中不断变化的趋势和医疗保健。https://ueg.eu/files/662/ BE3159AD04564BFB90DB9E32851EBF9C.pdf。 2021年6月7日访问。 2。 Roberts S,Samuel D,Williams J,Thorne K,Morrison -Rees S,John A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第1部分:胃肠道疾病的负担以及整个欧洲胃肠病学服务的组织和交付。 United Eur Gastroenterol J. 2014; 2:539–43。 3。 Anderson P,Dalziel K,Davies E,Fitzsimmons D,Hale J,Hughes A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第2部分:消化障碍的经济影响和负担。 United Eur Gas-Troenterol J. 2014; 2(6):544–6。 https://doi.org/10.1177/20506406 14554155 4。 全球疾病协作网络负担。 2019年全球疾病研究(GBD 2019)结果。 卫生指标与评估研究所; 2020。http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool 5。 Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。 United Eur Gastroenterol J. 2019; 7(6):859–63。 https://doi.org/10.1177/0142064x19858164https://ueg.eu/files/662/ BE3159AD04564BFB90DB9E32851EBF9C.pdf。2021年6月7日访问。2。Roberts S,Samuel D,Williams J,Thorne K,Morrison -Rees S,John A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第1部分:胃肠道疾病的负担以及整个欧洲胃肠病学服务的组织和交付。 United Eur Gastroenterol J. 2014; 2:539–43。 3。 Anderson P,Dalziel K,Davies E,Fitzsimmons D,Hale J,Hughes A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第2部分:消化障碍的经济影响和负担。 United Eur Gas-Troenterol J. 2014; 2(6):544–6。 https://doi.org/10.1177/20506406 14554155 4。 全球疾病协作网络负担。 2019年全球疾病研究(GBD 2019)结果。 卫生指标与评估研究所; 2020。http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool 5。 Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。 United Eur Gastroenterol J. 2019; 7(6):859–63。 https://doi.org/10.1177/0142064x19858164Roberts S,Samuel D,Williams J,Thorne K,Morrison -Rees S,John A等。对整个欧洲消化健康的调查。最终报告。第1部分:胃肠道疾病的负担以及整个欧洲胃肠病学服务的组织和交付。United Eur Gastroenterol J.2014; 2:539–43。 3。 Anderson P,Dalziel K,Davies E,Fitzsimmons D,Hale J,Hughes A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第2部分:消化障碍的经济影响和负担。 United Eur Gas-Troenterol J. 2014; 2(6):544–6。 https://doi.org/10.1177/20506406 14554155 4。 全球疾病协作网络负担。 2019年全球疾病研究(GBD 2019)结果。 卫生指标与评估研究所; 2020。http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool 5。 Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。 United Eur Gastroenterol J. 2019; 7(6):859–63。 https://doi.org/10.1177/0142064x198581642014; 2:539–43。3。Anderson P,Dalziel K,Davies E,Fitzsimmons D,Hale J,Hughes A等。 对整个欧洲消化健康的调查。 最终报告。 第2部分:消化障碍的经济影响和负担。 United Eur Gas-Troenterol J. 2014; 2(6):544–6。 https://doi.org/10.1177/20506406 14554155 4。 全球疾病协作网络负担。 2019年全球疾病研究(GBD 2019)结果。 卫生指标与评估研究所; 2020。http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool 5。 Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。 United Eur Gastroenterol J. 2019; 7(6):859–63。 https://doi.org/10.1177/0142064x19858164Anderson P,Dalziel K,Davies E,Fitzsimmons D,Hale J,Hughes A等。对整个欧洲消化健康的调查。最终报告。第2部分:消化障碍的经济影响和负担。United Eur Gas-Troenterol J.2014; 2(6):544–6。https://doi.org/10.1177/20506406 14554155 4。全球疾病协作网络负担。2019年全球疾病研究(GBD 2019)结果。卫生指标与评估研究所; 2020。http://ghdx.healthdata.org/gbd-results-tool 5。Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。 United Eur Gastroenterol J. 2019; 7(6):859–63。 https://doi.org/10.1177/0142064x19858164Enck P,Meisner S,Figueiredo C,Mayerle J,Ricciardiello L.联合欧洲胃肠病学(UEG)及其成员社会的未来研究需求。United Eur Gastroenterol J.2019; 7(6):859–63。https://doi.org/10.1177/0142064x19858164
引言心血管疾病,特别是冠状动脉心脏病及随后的心肌梗死,是全世界最常见的死亡原因,这凸显了先进治疗策略的必要性 (1)。已证实 Ca 2+ /钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II δ (CaMKII δ ) 的慢性过度激活是心脏病的主要指标和诱因 (2–10)。在调节细胞稳态和信号传导至正常激活水平的同时,持续增加的 CaMKII δ 激活与兴奋-收缩偶联受损、细胞 Ca 2+ 处理紊乱、炎症、细胞凋亡和纤维化有关,所有这些都会损害心脏功能 (2、4、5、8–14)。因此,CaMKII δ 过度激活与心肌梗死和缺血/再灌注 (IR) 损伤、心力衰竭、心律失常、心脏肥大和睡眠呼吸障碍有关 (2、3、6-11、15、16)。从机制上讲,281 和 282 位上的 2 个蛋氨酸残基的氧化已被证明
简介房颤(AF)和糖尿病(DM)是主要的,未解决的公共卫生问题(1-3)。在未来几十年中,两种情况的负担预计将在美国和全球范围内显着增加(1,4-7)。af是最常见的临床心律不齐(8),它与死亡率和发病率的显着性有关(9-11),例如中风和心力衰竭。越来越清楚的是,DM(1型DM(T1D)和2型DM(T2D)都是AF的独立危险因素(12-14),AF和DM的共存会导致死亡率,痛苦和成本增加(15-17)。然而,当前的ther虫(例如抗心律失常药物和导管消融)(18,19)是不足的。因此,对连接DM和AF的分子机制的理解得到了改进,这是开发更有效疗法的重要目标。
He XD, Goyal RK。CaMKII 抑制使膜超极化并通过关闭肠道平滑肌中的 Cl 电导来阻断氮能 IJP。Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 303:G240–G246,2012 年。首次发表于 2012 年 4 月 26 日;doi:10.1152/ajpgi.00102.2012。— 氮能“慢”抑制连接电位 (sIJP) 的离子基础尚未完全了解。本研究的目的是确定钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (CaMKII) 依赖性离子电导在肠道平滑肌神经肌肉接头处氮能神经传递中的性质和作用。研究在豚鼠回肠中进行。使用改良的 Tomita 浴技术在同一细胞中诱导被动超极化电紧张电位 (ETP) 和因 sIJP 或药物治疗引起的膜电位变化。使用尖锐微电极在同一平滑肌细胞中记录膜电位和 ETP 的变化。在非肾上腺素能、非胆碱能条件下通过电场刺激以及嘌呤能 IJP 的化学阻滞引发氮能 IJP。超极化过程中 ETP 的改变反映了平滑肌中的主动电导变化。氮能 IJP 与膜电导降低有关。CAMKII 抑制剂 KN93(而非 KN92)、Cl 通道阻滞剂尼氟酸 (NFA) 和 K ATP 通道开放剂 cromakalim 使膜超极化。但是,KN93 和 NFA 与膜电导降低有关,而 cromakalim 与膜电导增加有关。在 NFA 诱导的最大超极化之后,未观察到与 KN93 或 sIJP 相关的超极化,表明 Cl 通道信号传导饱和阻断。这些研究表明,抑制 CaMKII 依赖性 Cl 传导可介导氮能 sIJP,从而导致 Cl 传导最大程度关闭。
摘要:特异性抗体对于蛋白质复合物的细胞和组织表达、生化和功能分析必不可少。然而,制备特异性抗体通常费时费力。将内源性蛋白质的表位标记在适当的位置可以克服这个问题。在这里,我们使用 AlphaFold2 蛋白质结构预测研究了表位标签位置,并结合 CRISPR-Cas9 基因组编辑和电穿孔 (i-GONAD) 开发了 Flag/DYKDDDDK 标签敲入 CaMKII α 和 CaMKII β 小鼠。使用 i-GONAD,可以将长达 200 bp 的小片段插入目标基因的基因组中,从而实现高效便捷的小表位标记。使用市售的抗 Flag 抗体进行实验,可以通过蛋白质印迹、免疫沉淀和免疫组织化学轻松检测内源性 CaMKII α 和 β 蛋白。我们的数据表明,通过 i-GONAD 生成 Flag/DYKDDDDK 标签敲入小鼠是一种有用且方便的选择,特别是在没有特定抗体的情况下。