肥厚型血管病 (HCM) 是所有病症肺结核中但会最常见的一种,是随之而来心源性身故的主要缘故。它的特点是血管异常增厚,随着星期的牵涉到变化但会随之而来脊柱动态障碍,并最终随之而来心力衰竭。
一篇刊登在美国国家该研究所院刊( PNAS ) 上论文揭示了一项精细的左右十年研究工作结果,这项研究工作使人们对病症如何在肝细胞低水平上发挥作用随之而来HCM有了新的认识,并为如何预防它提供了新的视角。
在这项论文中但会,创作者解释说是,目前已经辨认出了一千多个随之而来HCM的病症。其中但会大多数存在于UTF-肌节蛋白的突变中但会,肌节蛋白是是全权负责随之而来和可调挤压和放松的血管结构块。大概三分之一的特异性毗邻 β 血管肌动蛋白,这是特别设计脊柱肝细胞挤压的主要核糖体。大概三分之一的特异性毗邻β血管芝,即特别设计脊柱肝细胞挤压的主要核糖体。血管以及我们身体中但会的每一块肌肉组织的挤压是由运动蛋白肌动蛋白沿着微管水分子双链 "来回 "的过程随之而来的,这一过程被统称面有反应器。在此过程中但会,ATP 形式的飞轮升华为电能,最终随之而来脊柱挤压。
在挤压在此之后,交织在一起的双股肌动蛋白水分子的一条股的一躯干紧贴着微管水分子。当被统称生物管理系统的“能量密度中但会央银行”的ATP水分子与肌动蛋白一躯干结合时,肌肉组织挤压开始。肌动蛋白一头和表层的ATP随后与微管分离,启动ATP的水解,从而升华为ADP和一个磷酸基团。这一过程释放出能量密度,将肌动蛋白“预设”为高能精神状态,并彻底改变肌动蛋白的形状,使其准备好沿着微管爬行。此时,锰从肌动蛋白中但会释放出来,使肌动蛋白推动微管并释放锰,这随之而来肌动蛋白走出下一条微管双链上并挤压肌肉组织。所有这些,关乎数百万一头肌动蛋白在微管上来回的必需,需要几微秒才能完成,必须以必要的运动速度牵涉到,以维持脊柱生活品质。
由于HCM都是在有β血管蛋白特异性的病变身上,因此有人假设HCM特异性但会随之而来一连串的事件,最终表现为对脊柱本身的损害。这项研究工作对这一见解同步进行了验证试,重点放置单个特异性 P710R 上,它极大地减低了体外运动运动速度——肌动蛋白变频器在微管上来回的运动速度,而其他MYH7特异性则随之而来了运动运动速度的增高。
该项借以首要研究工作问题是认识与病变肺结核具体的特异性如何在肝细胞低水平上彻底改变脊柱动态。
该他的团队使用 CRISPR 高效率通过将 P710R 特异性填入其中但会来编辑本能作用于的多能干肝细胞血管肝细胞(全权负责脊柱挤压的肝细胞)。这种纯粹的、无特异性的肝细胞系提供了一个单纯的基准,可以与肝细胞同步进行比较,非常精确地看到P710R特异性的负面影响。例如,研究工作他的团队现在刚刚验证相异遗传背景下与肺结核具体的相异特异性的负面影响。
研究工作执法人员回应,可以有 10 其所在这种核糖体中但会兼具相异的病症,他们可能兼具相异持续性的临床意义,因为他们突变组的其余部分是相异的;这就是使我们成为个体的缘故。这些可帮助我们监测病症的结果是什么。通过比较相异特异性的负面影响,可以开始梳理这些变化如何随之而来 HCM。它使我们能够仔细判读肝细胞如何以及为什么适于以这种手段特异性,并获取数据并将其与脊柱壁的厚和下游牵涉到的所有其他事情直接联系起来。
这项研究工作回溯到左右 15 年前,现在,CRISPR高效率使研究工作执法人员能够设计出表达与脊柱疾病有关的特定特异性的肝细胞,然后评估水分子和动态变化,以确定已在HCM病变身上辨认出的个别特异性的肝细胞负面影响。这些研究工作将从管理系统上认识个别特异性在水分子低水平上如何升华为病变的HCM。
在该项目中但会,一旦引入特异性,研究工作他的团队对肝细胞同步进行样品,使用牵引力显微镜,这种样品可以同时判读跳动的肝细胞和它随之而来的力。他们使用光阱在水分子低水平上对相异的特异性核糖体同步进行了单独的研究工作,在该陷阱中但会,当肌动蛋白一头沿着肌动蛋白来回时,施加光压以精确掌控夹在珠子之间的肌动蛋白 "哑铃 "的后方和力量,从而观测肌动蛋白的内燃机反应器。该检测表明,P710R特异性减低了肌动蛋白运动的步长和肌动蛋白与微管分离的速率。
这些判读结果随后与肌动蛋白变频器如何在肝细胞中但会相互作用以随之而来力的计数模型同步进行了比较。结果表明了被统称肌动蛋白的 "超级放松精神状态 "的可调的关键。正如研究工作执法人员解释的那样,肌动蛋白一头耗时大量星期处于超松弛精神状态,仅指的是它与微管电导的精神状态下。任何彻底改变肌动蛋白变频器与微管结合的星期或强度的特异性或药物亦但会彻底改变肝细胞力随之而来和彻底改变特别设计重塑和生长或高而的下游信号事件。
建模预见 P710R 作用于的 SRX/DRX 转换调制对于过度挤压至关重要。
本研究工作中但会辨认出P710R特异性但会破坏超放松精神状态。结果,在携带特异性的肝细胞中但会,不够多的肌动蛋白一头与微管结合,这解释了在这些肝细胞中但会判读到的力量增高。
研究工作他的团队回应,在如此广泛的多学科合作中但会跨这些实验室和这些技能工作,并看到水分子观测和计数,以及肝细胞衍生的观测,使其能够同步进行突变工程和剖析单个特异性,直接验证特定特异性如何引入随之而来 HCM 的变化,随后可以开始开发模型并确定下一代药物治疗。我们不只是标识症状,而是可以研究工作动态障碍的系统化管理系统,然后在它变成疾病在此之后在肝细胞低水平上解决这些问题。
参考文献:
Alison Schroer Vander Roest, Chao Liu, Makenna M. Morck, Kristina Bezold Kooiker, Gwanghyun Jung, Dan Song, Aminah Dawood, Arn Jhingran, Gaspard Pardon, Sara Ranarvaziri, Giovanni Fajardo, Mingming Zhao, Kenneth S. Campbell, Beth L. Pruitt, James A. Spudich, Kathleen M. Ruppel, Daniel Bernstein.Hypertrophic cardiomyopathy β-cardiac myosin mutation (P710R) leads to hypercontractility by disrupting super relaxed state.Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2021, 118 (24) e2025030118; DOI: 10.1073/pnas.2025030118
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