2021年1月22日訊/生物谷BIOON/---在*近一項研究中，賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的科學家發現了先天性擴張型心肌病（DCM）的分子機制。

      DCM是已知由稱為LMNA的基因的遺傳突變引起的多種先天性**之一。 LMNA基因在大多數細胞類型中都具有活性，研究人員還不了解為什么LMNA突變會影響諸如心臟等特定器官，同時又不影響其他大多數器官和組織。

在本周發表在《Cell Stem Cell》上的這項研究中，賓夕法尼亞大學的科學家們使用干細胞技術來培養人心肌細胞，該細胞中含有導致LMNA突變的DCM。他們發現，這些突變嚴重破壞了心肌細胞核中DNA的結構組織，但沒有破壞其他兩種研究的細胞類型，從而導致非心肌基因的異常激活。

     研究共同**作者，心血管醫學助理教授Rajan Jain博士說：“我們現在開始理解為什么LMNA突變的患者為何具有組織受限**，例如DCM，即使該基因在大多數細胞類型中都有表達。”

研究共同**作者Kiran Musunuru表示：“按照這些思路開展的進一步工作應使我們能夠預測LMNA突變在個別患者中的表現方式，*終我們也許可以干預**以糾正這些突變導致的基因組混亂。

      遺傳的LMNA突變長期困擾著研究人員。 LMNA基因編碼在細胞核內壁上形成花邊結構的蛋白質，在該細胞壁上裝有充滿螺旋狀DNA的染色體。這種稱為核層的花邊結構觸及基因組的某些部分，這些層與基因組的相互作用有助于調節基因活性，例如在細胞分裂過程中。令人困惑的是，在大多數細胞類型中都發現了核層板，但是LMNA突變破壞了這一重要且幾乎無處不在的細胞成分僅會導致少數相對特異性的臨床**。

       為了更好地了解LMNA突變如何引起DCM，Jain，Musunuru和他們的同事從一個健康的人類供體中獲取了細胞，并使用CRISPR基因編輯技術在每個細胞中創建了已知的導致DCM的LMNA突變。然后，他們使用干細胞方法將這些細胞轉變為心肌細胞，肝細胞和脂肪細胞。他們的目標是發現含突變的心肌細胞中發生的其他細胞類型中未發生的事情。

研究人員發現，在LMNA突變型心肌細胞中，核纖層的外觀發生了變化，并且沒有以通常的方式與基因組連接，但在其他兩種細胞類型中幾乎沒有上述現象。基因組相互作用的破壞導致正常基因調控的失調：許多應在心肌細胞中關閉的基因是活躍的。研究人員檢查了具有LMNA突變的DCM患者的細胞，并發現了類似的基因活性異常。

基因活性的獨特模式本質上定義了生物學家所謂的細胞“身份”。因此，引起DCM的LMNA突變已開始改變心肌細胞的身份，使其具有其他細胞類型的特征。（生物谷 Bioon.com）

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