新基因与致命的心脏缺陷有关

通过识别患者体内的基因并测试其对果蝇的影响，桑福德伯纳姆普雷比斯学院的研究人员发现了导致左心发育不全综合征 (HLHS) 的新基因，这是一种罕见的危及生命的心脏病，发生在婴儿。这项研究结果发表在《eLife》杂志上 ，使科学家们距离解开这种复杂疾病的生物学原理又近了一步。

“每一个 HLHS 病例都是独一无二的，因为在心脏的早期发育过程中，可能会出现许多不同的问题，”资深作者 Rolf Bodmer 博士说。桑福德伯纳姆普雷比学院遗传性疾病和衰老研究中心主任。“如果我们能够从生物学角度揭示导致这种疾病的原因，那么有一天也许可以预防这种疾病或减少患者的并发症。”

患有 HLHS 的婴儿的心脏左侧(左心室)发育不全，无法将含氧血液泵送到身体其他部位。美国疾病控制与预防中心 估计 ，美国每年约有 1,025 名婴儿出生时患有 HLHS，约占所有先天性心脏病的 2-4%。虽然 HLHS 很罕见，但它极其危险——如果不进行多次心脏直视手术，它几乎总是致命的。

遗传学被认为是 HLHS 的主要驱动因素，但所涉及的具体基因仍然是个谜。为了寻找导致 HLHS 的基因，研究人员对 183 名 HLHS 患者及其父母的基因组进行了测序，其中包括一个父母在遗传上彼此相关的家庭。关注这个家族帮助研究人员将搜索范围缩小到几个关键基因。

桑福德伯纳姆普雷比学院的研究助理教授、该研究的共同高级作者乔治·沃格勒博士说：“我们遗传了每个基因的两种不同变体，每个变体都来自父母。” “如果父母双方都遗传了一种可能导致问题的基因变异，那么该基因变异对孩子的影响就会加剧。由于这种效应，这个家族给了我们​​一个独特的机会来寻找驱动 HLHS 的新基因，而这些基因在其他家族中可能不那么明显。”

为了测试他们确定的基因是否有助于 HLHS，研究人员对果蝇心脏进行了基因实验，这些心脏的基因与人类心脏中的基因相似。他们发现，阻断果蝇中这些基因的活性会干扰果蝇心脏的收缩能力，导致严重的心脏缺陷。

“虽然需要更多的研究来准确探索这些基因如何导致心脏缺陷，但一种假设是，由于某些基因变异使心脏更难收缩，血液无法轻易流向心脏的左侧，从而损害其正常形成，”博德默说。“这可能会导致 HLHS 中出现的异常类型。”

虽然研究人员发现了可能导致 HLHS 的基因，但他们警告说，我们不太可能在所有病例中都发现与该疾病有关的单个基因。

“HLHS 是由许多遗传和环境因素驱动的，但我们对这些因素了解得越多，我们就越有机会找到预防和治疗该疾病的新方法，”博德默说。“例如，增加其中一种基因的活性可能足以增强心脏并降低幸存者发生心脏并发症的风险。”