導 讀
心房纖顫(AF)是最常見的心律失常之一,發(fā)病時心房呈無序激動和無效收縮的房性節(jié)律,發(fā)病率高,持續(xù)時間長,還可引起嚴重的并發(fā)癥,導致病人殘疾或病死率增加。現(xiàn)今,AF的治療手段以病因治療為主呈百花齊放狀態(tài),但針對其發(fā)病根源的研究進步緩慢。近期,《Nature Genetics》上發(fā)表了一項迄今為止最大的AF薈萃分析結(jié)果,通過全基因組分析揭示了幾十個新的遺傳風險因素,進一步擴大了AF的基因譜。
數(shù)據(jù)顯示,目前全球受AF影響的患者已超3300萬人。AF的病因多種多樣,但其自身具有復雜的遺傳性,因此,AF基因?qū)用娴南嚓P(guān)研究對從根源上了解AF風險變異至關(guān)重要。在題為《Multi-ethnic genome-wide association study for atrial fibrillation》的文章中,研究人員進行了一項AF全基因組關(guān)聯(lián)研究(
GWAS),這是目前最大的AF薈萃分析。
他們收集了50多萬人的心臟健康數(shù)據(jù),其中包含65,446名AF病人,AF樣本由84.2%的歐洲人,12.5%的日本人,2%的非裔美國人和1.3%的巴西人和西班牙裔人口組成。
研究人員通過聯(lián)合血統(tǒng)薈萃分析,確定了97個與AF顯著相關(guān)的基因座,包括67個在組合血統(tǒng)分析中發(fā)現(xiàn)的新基因座,還在歐洲特異性分析中發(fā)現(xiàn)3個特異性新基因座。同時他們通過轉(zhuǎn)錄組分析,確定了57個AF相關(guān)基因,其中42個與GWAS基因座重疊。這些結(jié)果加深了研究人員對AF基礎生物學途徑的理解,并可能有助于AF的治療手段的發(fā)展。
曼哈頓的聯(lián)合血統(tǒng)薈萃分析結(jié)果
在97個AF顯著相關(guān)的基因座中,研究人員發(fā)現(xiàn)SCN5A和KCNH2這兩個AF基因座中含有抗心律失常藥物的主要靶標基因。SCN5A可編碼心臟中的鈉通道,是鈉通道阻滯劑如氟卡尼和普羅帕酮的靶標,而KCNH2可編碼鉀通道復合物的α亞基,是鉀通道抑制藥物如胺碘酮,索他洛爾和多非利特的靶標。
轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果
其次,研究人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄調(diào)控是控制AF發(fā)病的關(guān)鍵因素。TBX3和TBX5編碼的轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)節(jié)心臟傳導系統(tǒng)的發(fā)育,而NKX2-5編碼的轉(zhuǎn)錄因子是心臟發(fā)育的早期信號,并與先天性心臟病和心率有關(guān)。此外,由PITX2編碼的轉(zhuǎn)錄因子的功能降低與成人AF、左心房動作電位的縮短和鈉通道阻滯劑治療的調(diào)節(jié)有關(guān)。這就說明由TBX5和PITX2編碼的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡對心房發(fā)育至關(guān)重要。
AF風險變異與危險因素的跨性別關(guān)聯(lián)
在此基礎上,研究人員進行了進一步的轉(zhuǎn)錄組分析,結(jié)果顯示當AF發(fā)生時,相關(guān)基因PRRX1的表達降低,而TBX5和KCNJ5的表達增加,這些發(fā)現(xiàn)支持了PRRX1,TBX5和KCNJ5在AF中的作用。同時,他們還發(fā)現(xiàn)許多新的基因座內(nèi)含有心律失常綜合征的相關(guān)基因。
其中,CASQ2突變可導致兒茶酚胺能多形性室性心動過速,PKP2的致病變體可損害心肌細胞通訊和結(jié)構(gòu)完整性,是心律失常性右心室心肌病的常見原因,而GJA5,KCNH2,SCN5A,KCNJ2,MYH7和NKX2-5已被證明與各種遺傳性心律失常、心肌病或心
血管傳導系統(tǒng)疾病相關(guān)。
這項迄今為止最大的AF薈萃分析,將AF相關(guān)的基因座數(shù)量增加了三倍以上,擴大了AF相關(guān)基因譜,為進一步評估AF風險位點及相關(guān)基因功能奠定了基礎。同時,這項研究結(jié)果還拓寬了研究人員對AF所涉及的生物學途徑的理解,并可能有助于AF的治療方法的進一步發(fā)展。
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