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基因发现在流感感染期间可以保护心脏

流感病毒以发烧,疼痛,发冷和出汗为宿主而臭名昭著。但是,即使自己的心脏以前很健康,某些患有严重流感的人也会出现心脏问题。人们对这种并发症的了解还很少,甚至很严重,甚至危及生命。

俄亥俄州立大学的一项新研究表明,基因突变,流感病毒和心脏异常之间存在联系。由微生物感染和免疫副教授雅各布·扬特(Jacob Yount)博士领导的这项研究发表在《美国国家科学院院刊 》上,论文标题为“ IFITM3在流感病毒感染期间保护心脏 ”。

基因发现在流感感染期间可以保护心脏

在人类中,编码抗病毒限制因子IFN诱导的跨膜蛋白3(IFITM3)的基因突变与对严重流感的易感性有关,但不清楚IFITM3缺陷是否会导致感染期间的心脏功能障碍。该基因负责使蛋白质在人类免疫应答的最早阶段变得至关重要,从而增强了防御能力,使病毒难以入侵细胞。

扬特说:“通过敲除小鼠中的该基因,并用各种流感病毒株感染它们,我们能够证明该基因的缺失增加了心脏异常的可能性-降低了心率和心律不齐-甚至死亡。” “到目前为止,该基因与流感相关的心脏并发症之间尚无已知联系。”

扬特(Yount)提出的问题是,IFITM3具体如何使人患病,以及它是否与心脏病有关,特别是在那些以前没有心血管疾病的人中?

扬特说:“流感可以加剧潜在的心脏病,但也可以影响本来健康的人的心脏,通常是在人们因流感而病倒而住院的情况下。”

研究人员发现,IFITM3阻止了流感病毒在心脏组织中的有效传播和复制,从而限制了感染期间的心脏纤维化和电功能障碍。

由于IFITM3多态性是与流感病毒感染期间住院和死亡率可复制地相关的仅有的人类遗传因素之一,因此其发现与流感病毒感染对人类健康的严重威胁有关。此外,IFITM3 KO小鼠提供了研究流感的心脏并发症的首批模型之一。

自从1918年流感大流行导致全世界至少5000万人丧生以来,尽管科学家们一直在记录流感死亡与心脏病并发症之间的联系,但对于导致流感导致心脏病的机理还不清楚。

扬特说:“许多人认为感染引起的全身性炎症会加重或损害心脏,但这一新发现表明,某些人可能在遗传上易患这些并发症。” 先前的研究表明,这种突变并不少见。他说,大约20%的中国人和大约4%的欧洲血统的人患有IFITM3突变。

扬特说,了解流感死亡的潜在原因可能会导致可能挽救高危人群的疗法。他的实验室现在正在测试小鼠的实验疗法。

当扬特和他的合作者检查基因改变小鼠的心脏组织时,他们证实心脏组织感染了流感病毒。他们还发现了有关基因,流感和心脏异常之间的联系的可能解释:纤维化。纤维化是组织中胶原蛋白的积累。胶原蛋白在连接肌纤维方面起着重要作用,但是过多可能会成为问题。

扬特说:“这种胶原蛋白太多会导致'道路颠簸',从而可能破坏心脏的电流,这可以解释我们在该实验中看到的不稳定的心律。”

这项研究还发现了不同程度的与流感相关的心脏异常,这取决于流感病毒株的毒力。他们测试的最有害的流感导致高度不规则的心律,持久的心脏损伤和更大的死亡机会。中度劳损导致可逆的暂时性心脏异常。当在研究中给基因缺陷小鼠三个弱毒株中最弱的小鼠时,就没有发现心脏异常。

扬特说:“现在有了一个模型可以帮助我们回答更多有关流感为什么导致这些心脏病的问题,并测试可能对人们有帮助的药物,这是令人兴奋的。” “目前,还没有针对流感的心脏并发症的治疗方法。”

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