《Cell Reports》：科学家解析神秘的心脏病基因

　　

生物通报道：来自渥太华大学心脏研究所（UOHI）的研究人员，于2014年4月24日在《Cell Reports》发表的一项最新研究，阐明了一个可能影响心血管健康的神秘基因。经过五年研究，UOHI研究人员已经了解一个遗传变异如何发挥作用，并猜测，它通过促进慢性炎症和细胞分裂的过程，导致了心脏病的发展。

几年前，加拿大Ruddy血管遗传学研究中心的研究人员，初步将SPG7基因的一个变异，确定为引起冠状动脉疾病的一个潜在因素，但是这个遗传变异在多个健康过程中发挥作用，使得我们很难弄清它是如何影响心脏疾病的。

该基因携带产生SPG7蛋白的指令。这个蛋白存在于线粒体中——产生细胞活动所需能量的小发电厂。SPG7的作用是帮助分解和回收线粒体内的其他受损蛋白质。

通常情况下，SPG7需要一个伴侣蛋白来激活它本身和开始其分解过程。但是，在携带问题基因变异的人中，SPG7能够在某种情况下激活自身，导致自由基产量增加和更快的细胞分裂。这些因素可导致炎症和动脉粥状硬化。

加拿大Ruddy心血管遗传学中心的负责人、本文资深作者Stewart博士指出：“我们认为，这种变异肯定会提高炎症状态，我们知道炎症会影响糖尿病和心脏病。有趣的是，变异也让人们对一些化疗药物的毒副作用更加有抵抗力。”

从进化论观点来看，这种抵抗力能够帮助这种遗传变异在人类基因组中获得一个稳定的位置。13%到15%的欧洲裔人携带这种变异。

Stewart博士总结说：“线粒体导致炎症，这个想法并不新鲜。但是本研究的新颖之处在于，我们发现了一个开关可以调节这个过程。这令人兴奋，因为一旦你知道这个开关位于哪里，你就可以开始寻找方法来打开和关闭它。”（生物通：王英）

关于加拿大渥太华心脏研究所心血管遗传学中心
加拿大John & Jennifer Ruddy心血管遗传学中心是加拿大第一个综合性心血管遗传中心，致力于遗传性心血管疾病的研究和临床管理。该中心是遗传分析核心设备所在地，为渥太华大学心脏研究所和国际上其他研究人员提供基因分型服务、设备和专业技术。

延伸阅读：华人学者《Circulation》：错位蛋白引起心脏衰竭。

生物通推荐原文摘要：
SPG7 Variant Escapes Phosphorylation-Regulated Processing by AFG3L2, Elevates Mitochondrial ROS, and Is Associated with Multiple Clinical Phenotypes
Summary: Mitochondrial production of reactive oxygen species (ROS) affects many processes in health and disease. SPG7 assembles with AFG3L2 into the mAAA protease at the inner membrane of mitochondria, degrades damaged proteins, and regulates the synthesis of mitochondrial ribosomes. SPG7 is cleaved and activated by AFG3L2 upon assembly. A variant in SPG7 that replaces arginine 688 with glutamine (Q688) is associated with several phenotypes, including toxicity of chemotherapeutic agents, type 2 diabetes mellitus, and (as reported here) coronary artery disease. We demonstrate that SPG7 processing is regulated by tyrosine phosphorylation of AFG3L2. Carriers of Q688 bypass this regulation and constitutively process and activate SPG7 mAAA protease. Cells expressing Q688 produce higher ATP levels and ROS, promoting cell proliferation. Our results thus reveal an unexpected link between the phosphorylation-dependent regulation of the mitochondria mAAA protease affecting ROS production and several clinical phenotypes.