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(dòng)的線索一樣,體內(nèi)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(lái),微小的RNA片段(稱為microRNAs)因其具有作為健康和疾病標(biāo)記的潛力,已經(jīng)引起了科學(xué)家們的關(guān)注。
最近,洛克菲勒大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)最新研究表明,這些小分子可把有價(jià)值的信息轉(zhuǎn)給心臟:Thomas Tuschl RNA分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)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(lái)。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(chǔ)。
本文第一作者、該實(shí)驗(yàn)室博士后Kemal Akat稱:“當(dāng)我們描述健康者和心臟衰竭患者血液循環(huán)中的小RNAs時(shí),我們發(fā)現(xiàn),肌肉表達(dá)的某些microRNAs水平升高,包括三個(gè)已知只起源于心臟的小RNA。我們的研究表明,這三個(gè)microRNAs可以作為任何事情(從心臟病發(fā)作到車禍影響)所產(chǎn)生損傷的指標(biāo)。”
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年7月份的《PNAS》雜志,增加了關(guān)于microRNAs的更多知識(shí)。這些小RNA分子是在基因組中編碼的,可調(diào)整產(chǎn)生它們的細(xì)胞中的基因表達(dá)。它們還在血流中、細(xì)胞保護(hù)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(xué)研究小組利用高敏感度的RNA測(cè)序技術(shù),可以探測(cè)到它們。
研究人員分析了來(lái)自健康者和患有兩種心臟衰竭(當(dāng)心臟的抽吸作用減弱時(shí),會(huì)發(fā)生心臟衰竭,使其不能在體內(nèi)傳送血液)之一的患者的血液和心臟組織。
他們將microRNA結(jié)果與當(dāng)前用于診斷心肌損傷的蛋白質(zhì)(心肌肌鈣蛋白)結(jié)果進(jìn)行比較。這個(gè)蛋白質(zhì)發(fā)生在健康的心臟肌肉細(xì)胞中,但是當(dāng)受傷時(shí),這些細(xì)胞會(huì)泄漏肌鈣蛋白進(jìn)入血液,導(dǎo)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(guān)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(biāo)志物,研究人員希望,它們甚至有可能會(huì)超過(guò)心肌肌鈣蛋白的優(yōu)勢(shì)。Akat稱:“細(xì)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(jié)合。相比之下,細(xì)胞內(nèi)含有microRNA的復(fù)合物是完全可溶的。出于這個(gè)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(cè)序能夠捕獲到來(lái)自一個(gè)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(biāo)志物,帶來(lái)一種更為通用的檢測(cè),以及單一蛋白質(zhì)的當(dāng)前監(jiān)測(cè)。在此類RNA生物標(biāo)志物能夠進(jìn)入臨床之前,仍然必須克服一些技術(shù)障礙,但是它們?nèi)杂锌赡茏鳛橐环N全新類型的臨床重要的診斷工具。”