PRDM6 中的一種遺傳疾病會導致動脈導管未閉 (PDA)，這是一種早產兒常見的先天性心臟缺陷，這表明它是治療先天性心臟病的潛在目標。
在美國，每年有 3,000 名新生兒被診斷出患有 PDA。早產兒患 PDA 的風險更大。動脈導管 - 一種連接主動脈和肺動脈的臨時血管 -在胚胎發(fā)育期間允許血液直接從心臟流向主動脈。當平滑肌細胞收縮時，血管通常在出生后關閉。
“這種疾病是由稱為神經嵴的大腦區(qū)域的缺陷引起的。大腦的這一部分出現(xiàn)短暫且很重要，因為該區(qū)域的細胞表現(xiàn)得像干細胞，并有助于顱骨、骨骼和軟骨臉，最重要的是心臟，”該研究的資深作者、耶魯大學醫(yī)學院醫(yī)學和遺傳學教授 Arya Mani 說。
該研究發(fā)表在JCI Insight雜志上。
耶魯心血管研究中心的 Mani 實驗室分析了小鼠的基因表達數(shù)據。研究人員團隊專注于 PRDM6，這是一種調節(jié)基因表達的表觀遺傳修飾劑。醫(yī)學和遺傳學系的 Mani 及其同事使用 RNA 測序發(fā)現(xiàn) PRDM6 基因調節(jié)神經嵴細胞 (NCC) 的分化和遷移。
心臟 NCC (CNCC) 對胚胎的心血管發(fā)育至關重要。這些遷移的多能細胞是在人類中產生黑素細胞、神經元、軟骨和結締組織的網絡的一部分。
為了測試 PRDM6 降低是否與心臟 NCC 分化受損有關，作者使用了一種稱為命運映射的體內成像技術。平滑肌細胞和 NCC 用有色染料標記并在整個發(fā)育過程中進行監(jiān)測。這使研究小組能夠研究發(fā)育中胚胎的細胞行為和遺傳特征。該技術表明，PRDM6 表達降低會損害它們向平滑肌細胞的遷移和分化。使用單細胞 RNA 測序，他們能夠證明 CNCC 規(guī)范基因 Wnt1 的上調導致心臟缺陷。增加的水平導致遷移受損，這可以通過抑制 Wnt1 來逆轉。
作者建議，他們的研究結果可應用于其他由表觀遺傳失調引起的先天性心臟病患者，例如由懷孕期間酒精或葉酸缺乏引起的患者，并可能使科學家更接近解決未滿足的需求——恢復受損心臟組織的功能為數(shù)百萬心血管疾病患者服務。
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