美国凯斯西储大学医学院的研究人员通过动物模型确定了维系室性心律失常与昼夜节律的Klf15分子,据此,可解释某些心血管事件,特别是那些具有潜在心律失常病因的心血管事件发生在清晨数小时的原因。在转录因子Kruppel样因子15(Klf15)的调控下,心脏离子通道表达和QT间期表现出一种内源性昼夜节律特征。这项研究发表于2012年2月22日的《自然》上。
凯斯西储大学高级研究员Mukesh Jain博士指出,这项研究表明,Klf15可调节心脏的电活动;其次,可将其与24小时内源性节律----每日生物钟联系起来。如果用一条神奇的线来概括这项工作的作用,那Klf15就是联系生物钟和心律失常的第一个环。

图1 Klf15表达节律变化 |

图2 Klf15调控KChIP2 |
Jain博士解释道,包括遗传性和后天性心脏病在内的心源性猝死具有昼夜变化的特点,且早晨醒来几个小时内发生率升高,第二个高峰发生在晚上。心肌梗死、各种心律失常、甚至主动脉瘤破裂也往往发生在早晨或睡醒早期的数小时内。其他生物参数,包括血压、心率、血管张力及QT间期,也表现出昼夜变化的特点。
Jain博士提到,他们一直在探讨这些心血管事件为什么发生在一天的某些时间段,一直在想象为什么会这样的各种假设。在研究中,研究人员发现了一种Klf15控制下的特异性离子通道。他们发现转录因子可控制电压门控钾离子(KV)通道相互作用蛋白2(KChIP2)----这是一种可产生瞬时外向钾电流的蛋白。Klf15与昼夜节律相互联系中,研究人员检查了Klf15启动区5KB的片段,并确定了生物钟所涉及的两个转录因子CLOCK和BMAL1的结合位点。研究人员通过小鼠功能丧失和获得体内模型,发现Klf15表达不足或过度表达均可导致节律性QT变化、复极异常和室性心律失常。
至于下一步的研究,Jain提到,他的研究小组打算确定Klf15是否可以调节其他进程,以及在一天的某些时间是否也可引起心脏衰竭和动脉瘤。研究小组也想借此确定猝死高风险患者,甚至在健康人群中是否也可观察到Klf15突变,这可能有助于有助于解释一些看似无法解释的心源性猝死病例。
klf15还具有一些诊断意义,如利用Klf15来研发降低心源性猝死风险的药物。
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