今年8月31日在线发表于国际著名细胞生物学杂志《Nature Cell Biology》通过分析Lkt/ABCC4T804M斑马鱼(Zebrafish )遗传突变体leakytail(ATP结合转运子),初步揭示了先天性心脏病胚胎发生的分子机制,结果证实先天性心脏病与前列腺素信号关系密切。 先天性心脏病是严重危害新生儿健康的一类疾病,给患者家庭及自身的身心健康带来极大的负担。临床流行病学调查显示我国每年新增先天性心脏病患者15-20万,先天性心脏病是先天畸形最常见的一类,约占先天畸形的28%,大部分患者需要手术治疗矫正畸形。 目前临床研究显示,妇女妊娠期服用药物、感染病毒、环境污染、射线辐射等都会使胎儿心脏发育异常,从而导致胚胎发育时期由于心脏及大血管的形成障碍或发育异常,从而引起心脏解剖结构异常。我们对于先天性心脏病的研究尚有很大不足,尤其是在先天性心脏病胚胎发育相关细胞分子机制方面。 今年8月31日在线发表于国际著名细胞生物学杂志《Nature Cell Biology》通过分析Lkt/ABCC4T804M斑马鱼(Zebrafish )遗传突变体leakytail(ATP结合转运子),初步揭示了先天性心脏病胚胎发生的分子机制,结果证实先天性心脏病与前列腺素信号关系密切。该研究负责人复旦大学钟涛教授介绍说,“该研究首次将前列腺素信号通路与纤毛生长及器官发育相联系,证实了其在胚胎发育和器官形成中的重要作用。”。钟涛教授领衔的研究团队以斑马鱼和人类细胞为模型,利用遗传学、发育生物学和细胞生物学等现代生物学技术,结果证实先天性心脏病与前列腺素信号关系密切。以往的研究证实,纤毛不仅参与早期发育过程中胚胎与器官的不对称性发育,还参与调控人体重要的生理功能及细胞内重要信号通路的转导。 该研究团队通过分析Lkt/ABCC4T804M斑马鱼(Zebrafish )遗传突变体leakytail(ATP结合转运子),初步揭示了先天性心脏病胚胎发生的分子机制。实验结果显示,细胞内肾上腺素水平可通过Lkt转运蛋白调节,然后位于纤毛的肾上腺素受体G蛋白偶联受体(EP4)及肾上腺素环氧化酶-1可激发纤毛细胞内cAMP介导的信号级联反应,改变纤毛内anterograde intraflagellar transport (IFT)的正向转运速度,并最终影响纤毛生长和心脏左右不对称发育。因此,LKT转运蛋白缺失能够造成心脏和其他内脏器官随机性偏侧等异常表型,证明这些异常表型主要是由于胚胎发育时期细胞表面纤毛生长缺陷所引起。 前列腺素的是一种重要的生理病理相关活性物质,该研究首次将前列腺素信号通路与纤毛生长及器官发育相联系,证实了其在胚胎发育和器官形成中的重要作用。事实上,纤毛生长发育与多种人类疾病相关,如先天性心脏病、不育及纤毛不动症等。肾上腺素调节通路的研究使得我们对先天性心脏病的发病机制有了长足的发展和进步。然而这仍然需要进一步确证性的研究,而且这也给其他人类疾病的分子机制研究开创了一个新的方向。医学、分子生物学及相关学科发展迅速,对各种人类疾病的研究会不断出现新的研究视角。这项研究成果可能对先天性心脏病的诊断和治疗策略的改变产生革命性的进步,我们期待进一步转化医学的研究情况,希望可以给先天性心脏病等人类疾病临床诊疗提供新的思路。
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