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暮年的心臟代謝健康存在性別差異|《自然

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月15日 10:55

期刊封面故事 

暮年的心臟代謝健康存在性別差異

Zhernakova等在跨越三代人的大型隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn),心臟代謝疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素和生物標(biāo)志物的性別差異會(huì)隨年齡不斷變化。

Review Article | 心血管生理和疾病小鼠模型中的Cre毒性

Nature Cardiovascular Research

Cre toxicity in mouse models of cardiovascular physiology and disease

Cre–LoxP系統(tǒng)是一種廣泛用于研究小鼠(最重要的哺乳類遺傳模式生物)基因需求的方法。為了明確心血管發(fā)育、功能和疾病的分子和細(xì)胞機(jī)制,研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出了各種小鼠品系,能夠在心血管系統(tǒng)的特定種類細(xì)胞中進(jìn)行Cre-LoxP介導(dǎo)的基因靶向。雖然Cre–LoxP系統(tǒng)很有用,但越來越多的證據(jù)表明,Cre活性會(huì)在細(xì)胞中產(chǎn)生毒性效應(yīng),這種毒性與它將靶基因中經(jīng)改造的LoxP位點(diǎn)對(duì)進(jìn)行重組的能力無關(guān)。本文中,我們收集了心血管生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的細(xì)胞和組織中的Cre毒性的文獻(xiàn)證據(jù),并概述了Cre毒性的基礎(chǔ)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,我們提議所有使用Cre-LoxP系統(tǒng)研究心血管系統(tǒng)基因功能的研究都應(yīng)納入適當(dāng)?shù)膶?duì)照組,以明確Cre的毒性。

Article | 終末期人體非缺血性擴(kuò)張型心肌病的心臟代謝的綜合圖景

Nature Cardiovascular Research

Integrated landscape of cardiac metabolism in end-stage human nonischemic dilated cardiomyopathy

心力衰竭(HF)是導(dǎo)致死亡的一個(gè)主要原因。衰竭的心臟會(huì)經(jīng)歷巨大的代謝變化,但目前尚未對(duì)人體內(nèi)的這種變化進(jìn)行全面評(píng)估。我們結(jié)合了血漿和心臟組織678種代謝物的代謝組學(xué)、全基因組RNA測序和蛋白質(zhì)組學(xué)研究,分析了來自39位終末期HF患者的87顆移植人類心臟的代謝狀態(tài),并與48位非衰竭捐贈(zèng)者的代謝狀態(tài)進(jìn)行比較。我們證實(shí)人類心力衰竭過程中存在生物能量缺陷,并揭示了ATP水平的維持需要腺苷酸嘌呤的選擇性耗竭。我們觀察到衰竭組織中脂肪酸和?;鈮A大量減少,而它們?cè)谘獫{中有所升高,這表明脂肪酸輸入心肌細(xì)胞的過程受損。與此相反,葡萄糖水平升高。丙酮酸脫氫酶(控制糖類氧化)的抑制被解除,使得乳酸和丙酮酸消耗增加。三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物顯著減少。最后,生物活性脂質(zhì)顯著重編程,神經(jīng)酰胺明顯減少,溶血甘油磷脂明顯升高。這些數(shù)據(jù)揭示了人衰竭心臟中存在的顯著代謝異常。

Article | 人類獲得的心臟增強(qiáng)子與物種特異的心臟屬性有關(guān)

Nature Cardiovascular Research

Human-gained heart enhancers are associated with species-specific cardiac attributes

心臟發(fā)育由相對(duì)保守的轉(zhuǎn)錄和染色質(zhì)調(diào)控因子網(wǎng)絡(luò)控制;我們?nèi)匀徊磺宄说男呐K如何進(jìn)化出了維持足夠的心臟輸出量和功能的物種特性。在這項(xiàng)研究中,我們對(duì)處于心臟發(fā)生最初階段的小鼠和人心肌細(xì)胞進(jìn)行了比較表觀基因組學(xué)分析,并確定了人類心臟發(fā)生中特別活躍的增強(qiáng)子和啟動(dòng)子。這些順式作用元件(CREs)和參與心臟發(fā)育與功能的基因相關(guān),并富集于與人類心臟表型和疾病性狀相關(guān)的(特別是人類和小鼠不同的)遺傳變異中。人類獲得的CREs也可以來自已知轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的基因組位點(diǎn)內(nèi),這表明它們或在人類心臟發(fā)育中發(fā)揮著重要作用。值得一提的是,我們發(fā)現(xiàn)在早期發(fā)育調(diào)控因子ZIC3的基因位點(diǎn)上存在一個(gè)人類獲得的增強(qiáng)子,它調(diào)節(jié)著中胚層階段的ZIC3誘導(dǎo)以及心肌細(xì)胞分化過程。總之,我們的研究結(jié)果闡明了人類特異性CREs是如何參與產(chǎn)生人特異性心臟屬性的,并擴(kuò)展了保守的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子在人心臟發(fā)育中的作用。

Article |  與年齡相關(guān)的心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)因素性別差異

Nature Cardiovascular Research

Age-dependent sex differences in cardiometabolic risk factors

心臟代謝性疾?。–MD)是全球主要死因之一,但是男性和女性患者在預(yù)后、發(fā)作和癥狀方面存在著明顯差異。在本文中,我們分析了荷蘭人口隊(duì)列研究(Lifelines)中的146,021名參與者的45種表型和6種生活方式因素,以表征心臟代謝風(fēng)險(xiǎn)因素的性別差異隨年齡的變化。研究發(fā)現(xiàn),研究的表型中有71%存在性別差異。而對(duì)于其中31%的表型,其性別間差異取決于年齡。CMD風(fēng)險(xiǎn)因素顯示出不同的年齡相關(guān)的性別差異模式,比如體重指數(shù)(BMI)等表型無差異,而脂質(zhì)水平具有較強(qiáng)的年齡相關(guān)性別差異。我們還確定了以性別和年齡依賴的方式影響表型的生活方式因素。這些研究結(jié)果表明,年齡是CMDs性別差異研究中的重要考量因素。

Article |  線粒體互作組定量揭示了衰竭鼠類心臟代謝機(jī)制的結(jié)構(gòu)性變化

Nature Cardiovascular Research

Mitochondrial interactome quantitation reveals structural changes in metabolic machinery in the failing murine heart

交聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)的進(jìn)步架起了純化系統(tǒng)和原生組織環(huán)境之間的橋梁,實(shí)現(xiàn)了原生狀態(tài)下的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相互作用檢測。在本文中,我們利用等壓定量蛋白質(zhì)相互作用報(bào)告(iqPIR)技術(shù),來比較健康鼠和衰竭鼠心臟在主動(dòng)脈弓縮窄4周后的線粒體蛋白互作組。衰竭的心臟互作組包含588個(gè)在疾病條件下發(fā)生變化的統(tǒng)計(jì)顯著交聯(lián)的肽對(duì)。我們觀察到了酮氧化低聚物的裝配增加,對(duì)應(yīng)酮代謝利用增強(qiáng);復(fù)合體IV中NDUA4相互作用的重塑,有可能導(dǎo)致了線粒體呼吸受損;以及ADP/ATP載體ADT1的構(gòu)象富集——它對(duì)于ADP/ATP轉(zhuǎn)運(yùn)是非功能性的,但可能具有非選擇性的傳導(dǎo)性。本次研究將定量交聯(lián)技術(shù)應(yīng)用于心臟組織,在分子水平上揭示復(fù)雜的線粒體重塑在心力衰竭中的作用,同時(shí)為心力衰竭的病理機(jī)制提出了新的假設(shè)。

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Nature Cardiovascular Research

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關(guān)于Nature Cardiovascular Research

《自然-心血管研究》聚焦與健康和疾病相關(guān)的心臟及血管功能和血液學(xué),致力于發(fā)表基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)化、臨床和公共衛(wèi)生方面的原創(chuàng)研究與重要進(jìn)展。

《自然-心血管研究》主編Vesna Todorovi?(維斯娜·托多羅維奇)解釋說:“心血管疾病導(dǎo)致的死亡占全世界死亡人數(shù)的三分之一,對(duì)全球衛(wèi)生構(gòu)成急迫的威脅**。預(yù)防疾病及尋找治療、處治和診斷的工具取決于我們是否進(jìn)一步理解驅(qū)動(dòng)和影響這一疾病的病因?qū)W、分子機(jī)制和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素?!蹲匀?心血管研究》將為各種心血管和血液學(xué)學(xué)科提供一個(gè)統(tǒng)一的發(fā)表平臺(tái),確保發(fā)表的內(nèi)容傳播給盡可能廣泛的讀者,如科學(xué)家、臨床醫(yī)生和政策制定者等?!?/p>

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