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浙大科研团队发现冠心病致病新机制

发布日期:2018-12-28  来源:中国科技网-科技日报  

中国科技网·科技日报杭州12月27日电(记者 江耘 实习生 洪恒飞 通讯员 柯溢能)27日,记者从浙江大学了解到,该校遗传学研究所管敏鑫教授课题组在国际著名期刊《核酸研究》在线发表最新研究成果,首次构建携带线粒体基因组15927位置上转运核糖核酸(tRNA)基因突变的人脐静脉内皮细胞转线粒体细胞系,检测了该突变对冠心病相关组织——内皮细胞功能的影响,揭示了线粒体tRNA改变导致冠心病的致病机理。

此次研究,缘起于2011年对北京地区心血管疾病患者线粒体基因突变的一次大规模筛查。在那次筛查中,科研人员发现数个呈母系遗传特征的高血压和冠心病家系,并鉴定出可能与高血压和冠心病发生相关的一系列编码tRNA的线粒体基因突变位点,其中就包括该研究中的线粒体突变位点。

经过功能排查研究,课题组最终锁定了该位点突变(线粒体tRNAThr 15927G>A)为冠心病发生的危险因素之一。

课题组以人脐静脉内皮细胞为实验对象,将其线粒体剔除,并提取患者淋巴细胞中基因变异的线粒体,将两者进行“杂交”,首次构建出携带线粒体特殊位点突变的病人特异转线粒体细胞系。

研究发现,当线粒体发生基因突变时,原来正常折叠起来的三维结构发现异常,稳态水平和氨酰化水平降低,导致蛋白质合成减少。原因是tRNA用于搬运氨基酸的分子减少,同时有的分子无效搬运增大。

课题组科研人员告诉记者,可将tRNA结合氨基酸的过程视为一个高成功率的娃娃机抓布偶的过程。作为娃娃机抓手的tRNA,因为基因突变,导致相关碱基对断开并影响周围力学平衡后,整个结构受到影响,造成tRNA结合氨基酸整体比例降低,进而导致蛋白质合成减少,引发线粒体呼吸障碍、血管内皮损伤等连锁反应。

“血管内皮损伤正是冠状动脉粥样硬化发生的根本原因之一。”管敏鑫表示,课题组从分子和细胞层面探讨了线粒体特定位点突变在冠心病病理过程中的作用,为冠心病的致病机制和治疗方法研究提供了新的视角。

责任编辑:赵卫华
 
 
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