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这一疾病基因组学研究的重大突破,可能为房颤机制研究和新药研制提供重要启示 本报讯(记者刘英楠)最近,同济大学医学遗传研究所所长、附属同济医院心脏内科教授陈义汉博士率领的研究小组,和国家人类基因组南方研究中心徐世杰博士等密切合作,找到一个家族性心房颤动(房颤)的致病基因——KCNQ1基因。这项研究成果发表在2003年1月10日出版的《科学》杂志上。这是迄今为止发现的第一个同类基因。 房颤是一种常见的心律失常。据统计,房颤发病率随着年龄的增长而急剧增高,40岁以下成年人、40岁以上的成年人及65岁以上老年人发病率分别为1%、2.3%和5%以上。房颤可以导致运动耐力降低、促发心力衰竭、产生快速或缓慢性心律失常、引起中风等血栓和栓塞事件、增加基础心脏病的死亡率;本身还可引起心脏扩大和心肌病变。老年人口中三分之一的中风是由房颤引起。但这一严重影响人类健康和生命,给社会带来了相当大经济负担的疾病,其发病机制尚不明确。 1998年10月,陈义汉等受心室颤动致病基因发现的启发,启动了房颤致病基因的识别工作。次年,该项研究获得了国家自然科学基金、教育部高等学校骨干教师基金和上海市自然科学基金等立项资助。2000年3月,他们又与国家人类基因组南方研究中心徐世杰等合作,最终发现了KCNQ1基因。期间法国国家科研中心的科学工作者也做出了重要贡献。 研究人员通过对房颤家系的遗传连锁分析,首先把致病基因定位在11号染色体末端,然后运用生物信息学技术选择可疑的基因,并进行序列测定,最后在心脏钾离子通道基因KCNQ1中发现了一个改变氨基酸编码的点突变。该突变点造成一种仅存在于该家系的患心房颤动的病人中的突变,而家系正常人和数百个正常对照者无此突变,初步说明该突变可能是致病突变。 接下去,研究者将突变基因和辅助基因导入培养的细胞内,并使之表达相应的离子通道。之后分析其电导性,最终证明该突变即是致病突变、KCNQ1基因就是家族性房颤致病基因。这种KCNQ1基因的“功能获得”性突变,增大了钾离子通道外向电流,缩短心脏动作电位间期和有效不应期,启动并维持房颤。 自此,人类攻克房颤顽症的步伐又向前迈进了重要的一步。相关专家称,这项研究成果可能为房颤机制研究和新药研制提供重要启示,也可能给少量特定的人群带来房颤的早期诊断。 陈义汉教授指出,我国人口众多,拥有丰富的遗传疾病资源,为疾病发生的分子遗传学研究提供了良好条件。过去几年中,我国科学家在人类遗传性疾病的研究领域取得了多项引人瞩目的成果,我国在这一领域内的研究已经达到国际先进水平。 这次,我国科学家主要通过自己的力量,在本土之上,第一次揭示了被喻为医学领域科学之谜的房颤的部分遗传机制,再次展示了我国在生命科学领域的巨大潜力。他相信,在世界各国科学家的通力合作下,最终能在不久的将来攻克房颤这个“医学堡垒”。
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