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基因疗法逆转Barth综合征小鼠模型的心力衰竭

导读 Barth综合征是男孩中一种罕见的代谢疾病,是由称为tafazzin或TAZ的基因突变引起的。它会导致威胁生命的心力衰竭,并削弱骨骼肌,削弱免疫反...

Barth综合征是男孩中一种罕见的代谢疾病,是由称为tafazzin或TAZ的基因突变引起的。它会导致威胁生命的心力衰竭,并削弱骨骼肌,削弱免疫反应并损害整体生长。目前尚无治愈方法或特定治疗方法,但波士顿儿童医院的一项新研究表明,基因治疗可以预防或逆转心脏功能障碍。

调查结果,涉及新的老鼠模型巴特综合征,是由杂志上发表的今天“网上第一”循环研究。

2014年,为了更好地了解Barth综合征,医学博士William Pu和波士顿儿童医院的同事与Wyss Institute合作,创建了一个跳动的Barth综合征“心脏芯片”模型。该模型使用了具有TAZ突变的心肌细胞,该细胞来自患者自身的皮肤细胞。这表明TAZ确实是心脏功能障碍的心脏:心肌细胞未正常组装,细胞内线粒体杂乱无章,心脏组织收缩较弱。添加健康的TAZ基因可使这些功能正常化。

但是,要真正捕获Barth综合征及其全身效应,Pu及其同事需要一个动物模型。波士顿儿童基金会基础和转化心血管研究主任,哈佛大学干细胞研究所的成员普说:“动物模型长期以来一直是该领域的障碍。”“使用传统方法制作鼠标模型的努力一直没有成功。”

小鼠Barth综合征建模

然而,最近,英国比克森癌症研究所的道格拉斯·斯特拉斯迪(Douglas Strathdee)研究小组克服了这一挑战,并创建了Barth综合征的动物模型。在新的工作中,Pu,研究员Suya Wang,博士和他的同事对这些“敲除”小鼠进行了特征化,分为两种类型。其中之一是,TAZ基因在整个身体的细胞中被删除。在另一个,只是在心里。

大多数带有全身TAZ缺失的小鼠在出生前就死了,这显然是由于骨骼肌无力所致。但是一些小鼠存活了下来,这些小鼠发展为进行性心肌病,其中心肌增大并失去了泵血能力。他们的心脏也显示出疤痕,类似于患有扩张型心肌病的人类患者,心脏的左心室扩张且壁薄。

都存活到出生的心脏组织中缺乏TAZ的小鼠表现出相同的特征。电子显微镜检查显示,心肌组织组织不良,细胞内的线粒体也是如此。

Pu,Wang和同事随后使用基因疗法替代TAZ,在皮肤下(新生小鼠)或静脉内(老年小鼠)注射工程病毒。具有全身TAZ缺失的经治疗的小鼠能够存活至成年。TAZ基因疗法还可以预防新生小鼠的心脏功能障碍和疤痕形成,并且可以逆转老年小鼠的既定心脏功能障碍,无论这些小鼠是全身还是仅心脏的TAZ缺失。

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