医学研究发现纤毛基因突变导致双尖瓣主动脉瓣(BAV)，这是最常见的心脏瓣膜先天缺陷和主动脉瓣狭窄。研究结果发表在《循环》杂志上。

        一个健康的主动脉瓣有三个瓣叶;在BAV病中，两个小叶融合在一起，破坏了瓣膜的功能。在许多BAV患者中，最终必须通过心脏手术更换或修复瓣膜。

        美国南卡罗莱纳医科大学(MUSC)的一组研究人员发现，控制纤毛(细胞表面突出的微小触角)产生的基因发生突变，与BAV的发生有关。

        2019年8月7日)在网上发表的一篇文章,在《循环》杂志上,研究小组利用动物模型和人类的数据显示,BAV疾病和主动脉瓣狭窄是由于中断exocyst,穿梭于复杂,纤毛货物细胞膜和允许发展的纤毛,纤毛生产和缺陷。

        大多数细胞都有纤毛，纤毛帮助它们“感知”周围的环境。“你可以把纤毛想象成细胞用来互相传递信息的小触角，”该论文的第一作者、MUSC的博士生戴安娜·富尔默(Diana Fulmer)说。“在心脏瓣膜中，纤毛在发育过程中起着信号枢纽的作用，协调细胞和细胞外基质如何排列形成成熟组织。”

        直到最近医学界才开始意识到纤毛是如何影响人类健康和疾病的。

        “直到20年前，人们还在写纤毛是残留的细胞器，没有任何功能，”医学博士约书亚h利普舒茨(Joshua H. Lipschutz)说他是麻省理工大学(MUSC)的医学教授、肾病学系主任，也是这篇文章的联合高级作者。“现在，纤毛病是一个很广泛的领域。”

        拉塞尔·a·诺里斯，博士，MUSC再生医学和细胞生物学副教授，心脏瓣膜生物学和遗传学专家，该论文的联合高级作者。诺里斯最初怀疑纤毛与BAV疾病有关，是因为他注意到患有某些纤毛疾病或纤毛疾病的患者也患有BAV疾病。这一发现促成了与利普舒茨的合作。利普舒茨研究的是常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD)，这是一种影响肾脏的纤毛疾病。

        “我们知道ADPKD患者有更高的心脏缺陷发生率，包括双尖瓣主动脉瓣疾病，”Lipschutz说。“所以，这是一个非常强大的临床联系。”

        诺里斯和利普舒茨与医学博士西蒙·博迪(Simon Body)合作撰写了一份研究报告他是美国双尖瓣主动脉瓣协会(Bicuspid Aortic Valve Consortium)主任，也是哈佛医学院(Harvard Medical School)麻醉学副教授。“这真的是一次真正的合作，”利普舒茨说。这项拨款是由美国心脏协会资助的。

        研究人员首先比较了健康成年人和患有BAV疾病的成年人的基因组。在全基因组关联研究中，基因组中最相关的差异是在通过胞外囊调节纤毛形成的重要基因中或在基因附近发现的。

        然后，动物模型被用来确定中心外囊蛋白Exoc5的突变是否会在其他生物体中引起疾病。斑马鱼的Exoc5基因被敲除或“禁用”，严重阻碍了心脏的血液流动，导致心功能低下和过早死亡。斑马鱼还表现出其他纤毛疾病的迹象。值得注意的是，将Exoc5的正确基因序列注射到斑马鱼体内，可以防止它们出现心脏缺陷，这证明了这种突变是导致这种疾病的原因。

        然后，研究人员在小鼠体内禁用了Exoc5基因，特别是在构成心脏瓣膜的细胞中。两种基因都缺失的老鼠在发育过程中过早死亡。只有一份受损基因副本的老鼠出生了，但却有很高的BAV发病率和纤毛产生问题。

        患有BAV疾病的人的主动脉瓣经常发生钙化，导致主动脉瓣狭窄。这可能导致严重的心脏功能缺陷，是手术的主要适应症。

        有趣的是，外囊基因受损的小鼠也出现主动脉瓣钙化，主动脉根部明显变大。利普舒茨说:“我们在人身上也看到了同样的情况。“这为我们提供了一个很好的动物模型。”

        这项研究为BAV疾病的起源提供了新的见解。利普舒茨说:“我们发现，造成人类一种非常常见、潜在致命的基因缺陷的原因是纤毛和外囊。”从研究中获得的知识应该会加速新疗法的发展。

        利普舒茨说:“找到这种疾病的原因是找到治愈方法的第一步。“现在我们知道了病因，我们可以想出不用手术治疗的方法。”

        来源：Medindia

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