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Circulation (IF=37.8)|心力衰竭发病机制研究新突破!INO80扮演重要角色
世界生命科学大会 2024-05-16 14:48:36 发表于 河北
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INTRODUCTION

研究介绍


最近,中国医学科学院阜外医院王利教授团队在心力衰竭领域取得了突破性的发现。王利教授团队以INO80作为研究对象,通过系统化的实验设计和深入的分析,成功揭示了INO80依赖的转录调控网络在心力衰竭的发生与发展中所扮演的重要角色。这项研究有望为心力衰竭的治疗提供新的理论依据。



研究背景

Background

心力衰竭可能由多种原因引起,如高血压、冠心病、心肌病等。心力衰竭常导致患者出现疲乏、气短、水肿等症状,给患者的生活带来不便。心力衰竭作为一种常见且严重的心脏疾病,其发病率和死亡率一直居高不下。然而,迄今为止,心力衰竭的具体发病机制尚不完全清楚,这给临床治疗和预防带来了巨大挑战。

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研究意义

Significance

目前心力衰竭依旧缺乏有效的治疗手段。因此,寻找并揭示心力衰竭发生发展的关键分子机制显得尤为重要。


METHODS

研究方法


NO80基因编码的蛋白质

染色质重塑功能

NO80基因编码的蛋白质是一种特殊的酶复合物,它能够通过重组、修复和重塑染色质结构来维持基因组的稳定性和整体结构。根据研究,INO80复合物可以通过以下几个方面来发挥染色质重塑功能:

ATP依赖的染色质重塑

INO80复合物能够利用ATP分子的能量,解开染色质上的紧密结构,促使染色质的松弛和开放。这样一来,基因表达调控因子和转录因子等分子可以更容易地与染色质相互作用,实现基因的转录和表达。

染色质重塑与DNA修复

INO80复合物还参与DNA损伤修复过程中的染色质重塑。当DNA受到损伤时,INO80复合物可以被招募到损伤位点,通过重塑染色质结构的方式,协助其他修复因子更好地访问和修复损伤的DNA。

细胞周期调控

研究还发现,INO80复合物在细胞周期调控中发挥重要作用。它可以帮助细胞正确进行DNA复制、有丝分裂和染色体分离等关键过程,确保细胞正常的有序分裂和遗传信息的传递。这对于细胞的正常功能发挥至关重要。研究表明,INO80基因还与DNA修复、转录调控、细胞周期等多种生物学过程密切相关。

但是INO80作为一种调控基因转录和染色质重塑的重要蛋白复合物,在心脏细胞发挥的功能依旧未知。

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实验设计

Experimental Design

王利教授团队通过对大量心衰患者心脏组织进行基因测序分析和免疫组织染色,发现INO80基因在心力衰竭组织中表达水平明显上调。该研究利用转录组学和单细胞测序技术,分析了INO80过表达对在心功能的影响作用及其下游调控网络的变化。为了进一步验证INO80与心力衰竭之间的关系,团队利用小鼠模型构建了心功能障碍的实验模型,并进行INO80基因敲除实验后,观察了INO80敲除对基因表达和心脏功能的影响。




FINDINGS

研究发现


发现1

INO80与心脏发育和心脏衰竭相关

下图展示了INO80与心脏发育和心力衰竭有关。

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发现2

心肌细胞INO80异位表达的影响

研究结果显示,INO80基因过表达小鼠表现出心功能下降,心肌细胞发生异常改变,心肌重构进程受到明显抑制。下图表明心肌细胞INO80异位表达将导致心力衰竭伴射血分数降低。

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发现3

INO80异位表达重塑转录调控网络

通过进一步分析,王利教授团队揭示INO80依赖的转录调控网络在心力衰竭的发生和发展中具有关键作用。下图展现了INO80的异位表达导致对心脏功能重要的转录调控网络的重塑。

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发现4

INO80的减少可以防止心力衰竭的进展

INO80表达水平过高会导致心力衰竭相关基因的异常表达,影响心肌细胞凋亡、纤维化和炎症反应等关键过程,并引发心脏功能的进一步恶化。而敲除INO80则能延缓心力衰竭的发生发展。因此调控INO80依赖的转录调控网络可能成为心力衰竭治疗的新靶点,有望改善患者的预后和生活质量。

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DISCUSSION

研究讨论

研究展望

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这项研究的成果不仅有助于加深我们对心力衰竭的认识,还为未来的临床治疗和预防提供了新的思路和目标。这项研究为新型心力衰竭治疗策略的开发提供了新的思路和靶点。通过进一步研究INO80依赖的转录调控网络,我们或许能够找到更有效的干预手段,开发出更加精准、有效的心力衰竭治疗药物,为心力衰竭患者带来更好的预后,生活质量和长期康复效果。

相信随着更多的科学家们的投入和努力

我们对心脏疾病的认知将不断深化

为保护人类健康贡献更多的力量


参考文献

[1] INO80-Dependent Remodeling of Transcriptional Regulatory Network Underlies the Progression of Heart Failure. Zongna Ren, Wanqing Zhao, Dandan Li, Peng Yu, Lin Mao, Quanyi Zhao, Luyan Yao, Xuelin Zhang, Yandan Liu, Bingying Zhou, Li Wang. PMID: 38152931 DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.123.065440




PROFILE

王利


北京大学医学部博士,先后在美国斯坦福大学和国立卫生研究院从事博士后研究以及担任研究助理,中国医学科学院阜外医院研究员,博士生导师

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主要从事心血管疾病的机制研究、以及诱导多能干细胞向心血管系统定向分化从而进行心血管再生医学的探索。长期致力于心脏再生修复研究,定义人心血管细胞亚型,将研究的分辨率从传统细胞类型提升到细胞亚型,并揭示了疾病不同阶段细胞亚型的差异作用,为精准细胞治疗奠定了理论基础。





END

文案 | 孟燚磊

排版 | 夏小倩

审核 | 夏小倩

发布|姜笑南


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