先天性心臟病簡稱先心病，是最常見的一種出生缺陷，會嚴(yán)重危害嬰幼兒的健康。匹茲堡大學(xué)的科學(xué)家們用化合物誘導(dǎo)隨機(jī)基因突變，在八萬七千只小鼠中鑒定了大量與先天性心臟病有關(guān)的基因突變。研究顯示，細(xì)胞的纖毛結(jié)構(gòu)在這些心臟缺陷中起到了關(guān)鍵性的作用。相關(guān)論文發(fā)表在三月二十五日的Nature雜志上。

這些發(fā)現(xiàn)是大型項目Bench to Bassinet結(jié)出的碩果。這個項目由NIH旗下的心肺和血液研究所于六年前啟動，旨在尋找結(jié)構(gòu)性心臟病背后的遺傳學(xué)因素。結(jié)構(gòu)性心臟病是近年來心臟病領(lǐng)域出現(xiàn)的新概念，泛指一大類先天性或獲得性的心臟病，主要表現(xiàn)為心臟和大血管結(jié)構(gòu)異常。

“這項研究為人們提供了新的線索，有助于進(jìn)一步理解涉及心臟發(fā)育的生物學(xué)通路，”這項研究的領(lǐng)導(dǎo)者，匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Cecilia Lo教授說。“我們鑒定的基因和通路在臨床上有重要意義，可以幫助人們解析先天性心臟病患者的遺傳學(xué)病因。”

先天性心臟病是導(dǎo)致嬰幼兒和兒童死亡的主要原因，會給個人、家庭和社會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、精神和醫(yī)療負(fù)擔(dān)。目前人們普遍認(rèn)為，先天性心臟病是基因、染色體異常和環(huán)境致畸物等相互作用的結(jié)果。

研究人員讓小鼠接觸能夠引發(fā)隨機(jī)突變的化合物，然后將這些小鼠配對使87,355只小鼠受孕。隨后他們通過非侵入性的超生掃描對每個小鼠胎兒進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)了三千多例先天性心臟缺陷。研究人員測序了這些突變小鼠的基因，并且與沒有受到影響的小鼠后代進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上，他們鑒定了61個基因中的91個隱性突變。

“我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，許多發(fā)生突變的基因與纖毛或者纖毛介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)有關(guān)，”Dr. Lo說。“這說明纖毛在心臟發(fā)育的調(diào)控中起到了核心作用，包括心血管系統(tǒng)的不對稱性，這種不對稱模式對于血液氧合效率非常關(guān)鍵。”