制造DNA所必需的基因似乎是减少肺动脉高压的良好目标

2023年03月14日 92人阅读 返回文章列表

制造 DNA 所必需的基因似乎是减少肺动脉高压的良好目标


通常赋予血管壁力量和柔韧性的血管平滑肌细胞在肺动脉高压时增殖并变得具有破坏性,肺动脉


高压是一种典型的快速发展的疾病,使血液难以进入肺部,氧气难以进入我们的身体。


现在,科学家们发现,抑制一种对制造 DNA 必不可少的基因,使细胞不能进行这种异常生长,


可以显著减少破坏性细胞增殖和疾病进展,他们的研究结果发表在《欧洲心脏杂志》(European 


Heart Journal)上。


研究团队来自米国奥古斯塔大学,研究负责人是霍玉清(Yuqing Huo,音译)医学博士,博士后


研究员马倩(Qian Ma,音译)博士是这篇新论文的第一作者。


研究者表示,这些发现指向了一种治疗目标,这种疾病可能会莫名其妙地影响 30 至 60 岁的女


性,并且目前没有很好的治疗选择。


肺动脉高压基本上是指肺部的高血压,它会导致呼吸困难,损害或破坏必须对抗异常高压的右心


脏。它的特点是重塑肺动脉,将缺氧的血液输送到肺部,在那里血液可以吸收氧气并失去二氧化


碳,二氧化碳是氧气使用的副产品。但是,关于细胞为什么以及如何控制这种不寻常的生长,以


及治疗可能在哪里进行最好的干预,还有很多东西需要了解。


血管生物学中心团队于 2022 年底在《循环》(Circulation)杂志上报告说,当脂肪和胆固醇


开始沉积在其内壁时,包裹心脏血管的血管平滑肌细胞也会产生同样的不良反应。在这种情况下


,血管平滑肌细胞的异常增殖和生长会促使血管肌壁增厚,进一步缩小血液流向身体的通道,从


而使心脏病恶化,而脂肪和胆固醇已经在那里占据一席之地。


细胞生长(包括这种不健康的增殖)所必需的是更多的 DNA、RNA 和它们产生的蛋白质。其中的


关键是嘌呤,这是体内用于制造 DNA 和 RNA 的两种化合物之一。嘌呤生产的关键是基因 ATIC


,在这种情况下,更多。


新的研究发现,与冠状动脉的不健康增殖一样,当科学家从血管平滑肌细胞或全身范围内删除 


ATIC 时,它会减少呼吸困难小鼠模型中肺动脉高压的发展和进展. 它甚至减轻了一种非常严重


的情况。


研究者指出:如果我们阻止这个过程,血管壁将保持相对正常,血液仍会通过。


当科学家们观察小鼠模型以及人类肺动脉和肺组织时,他们发现了类似的情况:产生嘌呤所必需


的基因增加了,实际的嘌呤产量和ATIC基因的表达也增加了。


当他们第一次查看人类基因数据时,他们有了可能会发现的线索:他们看到了增殖以及基因表达


的增加,这表明细胞是从头开始制造嘌呤,即所谓的从头合成嘌呤,而不是通过循环,这是身体


的另一种选择。这与他们发现冠状动脉血管平滑肌细胞使用的高能嘌呤生成过程相同。


研究人员注意到,当血管平滑肌细胞开始增殖并对死亡产生抵抗力时,它们开始像癌细胞一样。


科学家们现在的发现强调了发生在肺动脉高压和癌症早期发展中的代谢变化之间的相似性。事实


上,在许多癌细胞中,从零开始制造嘌呤也会增加,这可能使ATIC成为一个合理的治疗靶点,研


究人员写道。例如,用于减缓癌细胞生长的药物甲氨蝶呤被认为是通过抑制ATIC起作用的。此外


,针对癌症的新型ATIC抑制剂也在研究中。


研究人员还指出,需要更具体的抑制剂来治疗肺动脉高压,并且相同的抑制剂可能也适用于冠状


动脉。


肺部血管极为丰富,肺动脉在肺部像树一样分支,直到它们最终变成更小的血管,称为小动脉,


最终变成更小的单层血管,称为毛细血管,它们围绕着肺部的数百万个气囊。毛细血管是二氧化


碳从血液中逸出的地方,也是我们呼吸的空气中的氧气进入的地方。毛细血管没有典型的平滑肌


细胞层,只有通常只排列在血管内的内皮细胞。


右心衰竭是肺动脉高压患者死亡的主要原因,而且比左心衰竭更难治疗,左心衰竭可能由冠状动


脉疾病、心脏病发作和高血压等更常见的问题引起。



左图:对于正常肺动脉的血管平滑肌细胞 (VSMC),低水平的生长信号导致低水平的嘌呤从头合


成以及 RNA 和 DNA 的产生,从而维持 VSMC 的自稳。右图:对于肺动脉高压 (PH) 肺动脉的 


VSMC,高水平的生长信号会增加嘌呤相关基因的表达,包括 ATIC,增强从头嘌呤合成和 RNA 和 


DNA 的产生,促进 VSMC 增殖和肺动脉壁厚度。AMP,单磷酸腺苷;ATIC,5-氨基咪唑-4-甲酰胺


核糖核苷酸甲酰基转移酶/肌苷一磷酸环化水解酶;GMP,单磷酸鸟苷;IMP,肌苷一磷酸。


附:


乔治亚健康科学大学(GHSU)是乔治亚医学院(MCG)的所在地,是一所公共学术健康中心,其主校


区位于米国乔治亚州奥古斯塔。它是乔治亚大学系统(USG)的四所研究型大学之一。GHSU有超过


2400名本科生和研究生在五个学院:联合健康科学,牙科医学,研究生院,佐治亚医学院和护理


。学生来自乔治亚州159个县中的大多数县。2012年1月10日,乔治亚大学董事会批准了该大学与


奥古斯塔州立大学的合并,将于2013年秋季完成。格鲁吉亚健康科学企业包括478个床位的GHS医


疗中心,GHS儿童医疗中心,门诊诊所,教室,实验室,宿舍,学生中心,健康中心和医学教育


图书馆。它拥有651名全职教学教师,1795名志愿临床教师和3000多名员工,使其成为该地区第


二大雇主,年经济影响达20亿刀(美元)。


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