血液密码,对抗猫咪心脏 “极速杀手”

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      你一定见过下面这两张表情包:

      这只肥嘟嘟的可爱小猫叫楼楼,作为 “网红”,它的表情包曾陪伴了许多人。

      2017年,楼楼因心肌病引发多脏器衰竭,最终回归猫星。

      临床中最常见的猫心肌病类型是肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM),俗称 “猫肥心”,这也是楼楼离去的罪魁祸首。

      猫肥心被称为 “猫咪极速杀手”,可表现为肺水肿、呼吸困难、晕厥、动脉栓塞(ATE)和突发心脏死亡。

      今天分享的研究,与这种可怕的疾病有关。

 

7月5日,泰国学者在 BMC Veterinary Research(《BMC兽医研究》)发文,评估了D-二聚体水平、凝血酶原时间(PT)以及HCM猫与健康猫的蛋白质组学差异(D-二聚体和PT是评估凝血功能的重要生物标志物),揭示了HCM的关键特征及其潜在治疗路径。

图1 论文截图

- 提纲挈领 -

文章分析了29只猫(15只健康猫和14只有症状的HCM猫)的临床特征、基因型、凝血指标、超声心动图和蛋白质组学。健康组和症状组的年龄(2.5岁/2.0岁)和体重(4.2公斤/3.6公斤)没有显著差异,但症状组的D-二聚体水平显著高于健康组,且PT(凝血酶原时间)显著降低。超声心动图显示症状组的心脏结构和功能异常。蛋白质组学分析发现,健康和有症状的HCM猫之间有269种蛋白质存在差异表达(在有症状的HCM猫中40种蛋白质上调,229种蛋白质下调),并揭示了多种蛋白质与药物间的相互作用,涉及Ras和PI3K-Akt信号通路。


研究纳入的29只猫中(公猫占比分别为60.0%和54.3%),14只有症状的HCM猫表现出呼吸困难、心源性肺水肿和动脉血栓等症状,所有纳入猫中MYBPC3基因的肌小节蛋白突变率为31.03%。

研究人员检测了猫咪的D-二聚体水平和凝血酶原时间(PT)。结果显示,健康猫和有症状HCM猫的D-二聚体水平分别为208.54±10.92 ng/ml和372.19±58.28 ng/ml,症状组显著高于健康组(p=0.0082)。PT在症状组显著降低(p<0.0001)(表明这些猫咪的血液更容易凝结),但两组PT值均在正常范围内(健康组为11.08±0.23秒,症状组为9.8±0.15秒)。

超声心动图结果显示,症状组HCM猫的室间隔厚度、左室后壁厚度、左心房直径及左心房/主动脉内径比值(LA/Ao ratio)显著增加。等容舒张时间(IVRT)在症状组显著延长,表明其舒张功能受损。

随后,研究人员对猫咪的血清进行了蛋白质组学分析。LC-MS/MS分析显示,健康和症状HCM猫间共有269种蛋白质表达差异显著,其中40种蛋白质在症状组上调,229种下调。上调的蛋白包括 integrin subunit alpha M(ITGAM)、elongin B(ELOB)和fibrillin 2(FBN2),下调的蛋白包括zinc finger protein 316(ZNF316)和ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 8(ENTPD8)。

图2 在健康和有症状的HCM猫之间有269种蛋白质存在差异表达。偏最小二乘判别分析(PLS-DA)表明,健康猫(红色)和有症状的HCM(绿色)两组中的蛋白质表达完全分离。

蛋白质与心血管药物之间的相互作用分析表明,PDE3A和ENTPD8与强心药匹莫苯丹(Pimobendan)相关;NPR1与一种控制猫动脉血栓的关键抗血小板药物氯吡格雷(clopidogrel)以及用于控制心率和降低血压的β受体阻滞剂普萘洛尔(propranolol )和阿替洛尔(atenolol)相关;TRPM2与抗高血压药氨氯地平(amlodipine)相关;氯沙坦(Losartan)与MIPEP和ASTL相关。

图3 通过LC-MS/MS形成的蛋白质和药物相互作用网络,圆圈表示与心脏病理相关通路中的蛋白质。

此外,蛋白质和药物的相互作用还表现在与心脏病理相关的通路上,如Ras信号通路和PI3K-Akt信号通路,其中涉及的蛋白质有FLT4和IGF1R。

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在该研究中,蛋白质组学揭示了一些与心脏疾病相关的重要蛋白质和信号通路(如Ras信号通路和PI3K-Akt信号通路),这提示我们:通过蛋白质组学分析发现的特定蛋白质可能作为检测和HCM的潜在生物标志物。

不过,该研究在样本量和研究设计上还存在一些局限性,未来需要在更大规模和更均质的研究群体中来验证这些发现。

我们希望,在蛋白质组学等方法的助力下,科学家们能对猫肥心不断进行抽丝剥茧的研究分析,助力疾病的诊断和治疗。以蛋白为名,守护每一只可爱的猫咪,让楼楼的悲剧不再重演。

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