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DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA通过表观遗传调控影响肥厚型心肌病(DCM)发病及进展,人诱导多能干细胞来源心肌细胞(hiPSC-CMs)为研究提供平台,临床需关注生物标志物开发及靶向治疗。
刘启峰 | 史蒂夫·莱昂 | 唐伟华
心血管与代谢科学系,克利夫兰诊所研究部,克利夫兰诊所,邮政编码NC10,俄亥俄州克利夫兰44195,美国
章节摘录
关键点
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脱氧核糖核酸甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调节扩张型心肌病(DCM)中的基因表达。
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针对表观遗传调节因子(如sirtuin和组蛋白去乙酰化酶抑制剂)在DCM的临床前模型中显示出潜力。
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人类诱导多能干细胞衍生的心肌细胞为研究DCM中的表观遗传变化提供了平台,能够反映患者的特异性表型。
缩写
| 5mC | 胞嘧啶的第五个碳原子 |
| 5hmC | 5-羟甲基胞嘧啶 |
| AAV | 腺相关病毒 |
特发性扩张型心肌病
>超过50%的DCM病例病因不明,被归类为iDCM。随着基因测序技术的进步,许多特发性DCM病例逐渐与遗传因素相关联。在本节中,我们将总结过去5年中使用人类心脏组织或遗传小鼠模型进行的重要表观遗传学研究。
家族性扩张型心肌病中的表观遗传调控
家族性DCM是指具有遗传基础的DCM病例,通常涉及在维持心肌细胞结构和功能中起关键作用的基因的致病性变异。这些致病性变异可能导致收缩力受损、心律异常以及心力衰竭(HF)的易感性。接下来,我们将讨论几种特定类型的家族性DCM及其涉及的基因,以及它们在表观遗传水平上的作用。
非家族性扩张型心肌病的表观遗传调控
非遗传性DCM可能由多种情况引起,包括炎症、病毒感染、毒素和自身免疫性疾病。在接下来的部分中,我们将重点讨论两种主要类型的非遗传性DCM:糖尿病性心肌病(DbCM)和自身免疫相关性DCM。
结论与未来展望
对DCM的理解已经从遗传学扩展到包括表观遗传机制,从而将遗传因素和环境因素联系起来。表观遗传修饰在家族性和非遗传性DCM中都起着关键作用,影响疾病的发病和进展。人类来源的模型(如hiPSC-CMs)更好地反映了人类表型,对于探索基因型-表型谱和评估临床相关治疗至关重要。整合多组学方法(包括……)
临床护理要点
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表观遗传机制(如DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA)驱动扩张型心肌病的进展,这解释了即使具有相同基因变异的患者结果也存在差异的原因。
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循环中的微RNA、长非编码RNA和DNA甲基化特征是新兴的生物标志物,可能有助于改善特发性和糖尿病性心肌病的诊断和风险分层。
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针对表观遗传调节因子(包括组蛋白修饰剂和非编码RNA)的治疗策略……
资金支持
刘启峰博士得到G. Harold & Leila Y. Mathers慈善基金会(Mathers2023-CFL)的支持。唐伟华博士获得美国国立卫生研究院(R01HL146754)的资助。
利益冲突声明
唐伟华博士曾担任Sequana Medical、Cardiol Therapeutics、Genomics plc、Zehna Therapeutics、WhiteSwell、Boston Scientific、CardiaTec Biosciences、Bristol Myers Squibb、Alleviant Medical、Alexion Pharmaceuticals和Salubris Biotherapeutics的顾问,并从Springer、Belvoir Media Group和美国内科学会获得酬金。其他作者均无需要披露的利益关系。