威斯康星大学葛瑛PNAS最新成果：自上而下蛋白质组学研究揭示共有蛋白指纹图谱可简化遗传性心脏病治疗

仪器信息网讯 肥厚型心肌病（hypertrophic cardiomyopathy, HCM）是一种常见的遗传性心脏病，是年轻人心脏猝死的主要原因。 肥厚型心肌病与肌肉蛋白的编码基因突变有关，但不同的突变如何导致相似的临床表型尚不清楚。迄今已发现令人眼花缭乱的1400多个基因突变可能导致这种疾病，也使得医生们非常困惑如何治疗如此复杂的遗传性心脏病。

近日，在威斯康星大学麦迪逊分校葛瑛教授的一项新研究中,团队使用基于高分辨率质谱技术的自上而下蛋白质组学分析肥厚型心肌病患者的手术心脏组织样本，发现许多不同的基因突变会导致相似的心肌蛋白变化，并详细分析了患者和正常人的心脏蛋白质特征。该研究成果“Distinct hypertrophic cardiomyopathy genotypes result in convergent sarcomeric proteoform profiles revealed by top-down proteomics”已于2020年9月23日发布在《美国科学院院报》(PNAS）。

（原文链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/09/22/2006764117）

研究团队从梗阻性肥厚型心肌病患者接受矫正手术以修复心脏血流受损的患者中收集了患病心脏组织的样本。尽管潜在的遗传突变有所不同，葛瑛团队发现患者心脏的许多关键肌肉蛋白有非常近似的蛋白质指纹图谱，表明这些梗阻性肥厚型心肌病患者具有共同的信号途径。虽然具体机制尚需进一步研究，但这些关键肌肉蛋白质磷酸化改变很可能导致心脏失调，从而导致心肌增厚。这对心脏病医生来说是个好消息，因为这证明可以用研发一种共通的疗法治疗这种梗阻性肥厚型心肌病，而不是针对患者个别基因突变的治疗方法。该研究也进一步证明了基因突变并不总是足以解释疾病。这些基因编码的蛋白质对健康有最终影响，但在疾病期间，人体的蛋白质可能会以微妙但相应的方式改变。蛋白质水平的变化可能比其基因更好地反映了患者的疾病，并且如果我们可以在蛋白质水平上检查患者的样本，则可以帮助我们提供精准医学治疗。

葛瑛教授团队希望接下来继续扩大研究范围，研究数百名潜在的肥厚型心肌病患者，以了解类似的蛋白质指纹趋势是否成立，此外，团队还计划研究具有致病突变的心脏干细胞，以期利用蛋白质指纹的深入研究为将来的疾病治疗提供指导。

研究团队: https://labs.wisc.edu/gelab/

葛瑛教授

团队合照