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PNAS:血液中的miRNA可揭示心臟損傷

日期:2014-08-05 09:05:17

 

就像是犯罪活動的線索一樣,體內的特定分子可以暗示接觸到的毒素、感染原乃至創(chuàng)傷,從而幫助醫(yī)生確定是否和如何治療患者。近年來,微小的RNA片段(稱為microRNAs)因其具有作為健康和疾病標記的潛力,已經引起了科學家們的關注。

 

最近,洛克菲勒大學和哥倫比亞大學進行的一項最新研究表明,這些小分子可把有價值的信息轉給心臟:Thomas Tuschl RNA分子生物學實驗室的科學家們,將血液中循環(huán)的某些microRNAs增加與心臟肌肉損傷聯(lián)系起來。研究人員希望,有一天,這些分子可能為敏感度高于目前的診斷工具提供基礎。

 

本文第一作者、該實驗室博士后Kemal Akat稱:“當我們描述健康者和心臟衰竭患者血液循環(huán)中的小RNAs時,我們發(fā)現(xiàn),肌肉表達的某些microRNAs水平升高,包括三個已知只起源于心臟的小RNA。我們的研究表明,這三個microRNAs可以作為任何事情(從心臟病發(fā)作到車禍影響)所產生損傷的指標。”

 

相關研究結果發(fā)表在20147月份的《PNAS》雜志,增加了關于microRNAs的更多知識。這些小RNA分子是在基因組中編碼的,可調整產生它們的細胞中的基因表達。它們還在血流中、細胞保護環(huán)境的外部出現(xiàn)。雖然microRNAs以極低的水平存在于血液中,但是洛克菲勒大學研究小組利用高敏感度的RNA測序技術,可以探測到它們。

 

研究人員分析了來自健康者和患有兩種心臟衰竭(當心臟的抽吸作用減弱時,會發(fā)生心臟衰竭,使其不能在體內傳送血液)之一的患者的血液和心臟組織。

 

他們將microRNA結果與當前用于診斷心肌損傷的蛋白質(心肌肌鈣蛋白)結果進行比較。這個蛋白質發(fā)生在健康的心臟肌肉細胞中,但是當受傷時,這些細胞會泄漏肌鈣蛋白進入血液,導致其在循環(huán)中的水平飆升。類似的事情似乎也發(fā)生在microRNAs。研究人員發(fā)現(xiàn),心臟衰竭患者的血液而不是心臟組織樣本中的肌肉相關microRNAs水平升高。

 

這種相似性以及其他證據(jù)表明,microRNAs還可以作為心臟損傷的生物標志物,研究人員希望,它們甚至有可能會超過心肌肌鈣蛋白的優(yōu)勢。Akat稱:“細胞含有一小組水溶性心肌肌鈣蛋白,但是多數(shù)與心臟肌肉纖維結合。相比之下,細胞內含有microRNA的復合物是完全可溶的。出于這個原因,我們懷疑microRNA可能更容易釋放到血液循環(huán)中,它們的水平可能比組織損傷的心肌肌鈣蛋白,增加地更快。”

 

Tuschl稱:“RNA測序能夠捕獲到來自一個小樣本的一系列microRNAs,和其他潛在的有趣RNA分子。這有開辟了一種可能性,即可能發(fā)現(xiàn)許多如同我們從心臟肌肉中所發(fā)現(xiàn)一樣有前途的生物標志物,帶來一種更為通用的檢測,以及單一蛋白質的當前監(jiān)測。在此類RNA生物標志物能夠進入臨床之前,仍然必須克服一些技術障礙,但是它們仍有可能作為一種全新類型的臨床重要的診斷工具。”

 


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