מחקר זה מוביל על ידי ד"ר שיאודונג לואן (המכון לרפואה קלינית, בית החולים המכללה לרפואה של פקין איחוד), ד"ר שויאנג ג'אנג (המחלקה למחלות נדירות, בית החולים המכללה לרפואה של פקין איחוד) וד"ר הואנג (מכון שנחאי למטריה מדיקא, האקדמיה הסינית למדעים). מחקרים רב-מדיקה, כולל פרוטאומיקה גלובלית, פרופיל לקטילום ורצף RNA רחב גנום (RNA-SEQ), כדי לחשוף שינויים המופיעים ברמות מולקולריות שונות לאורך התפתחות הלב לאחר הלידה. "השינויים המשמעותיים בחלבונים, לקטילציה וביטוי גנים הקשורים לאנרגיה וחילוף חומרים חומצה גרעינית בשלבים המוקדמים לאחר הלידה משבוע עד 6 שבועות (1 W עד 6 W) לאחר הלידה ונשארו יציבים לאחר 6 שבועות." לואן אומר.
בנוסף, הצוות הציע שרמות לקטילציה שאינן היסטון יצטברו בהדרגה משבוע ל 6 חודשים (6 מ '), ואילו רמות הלקטילציה של היסטון יורדות במהירות מ -1 ל 6 שבועות לאחר הלידה.
זהו ממצא מעניין שרמות הלקטילציה של ההיסטונים והלא-היסטונים משתנות במידה ניכרת במהלך התפתחות הלב. "
ד"ר שיאודונג לואן, המכון לרפואה קלינית, בית החולים המכללה לרפואה של פקין איחוד
החוקרים ערכו ניתוח מסלולי KEGG של חלבונים שבאו לידי ביטוי באופן דיפרנציאלי בין לב העכבר 1 W ו- 6 W, וחשפו כי חלבונים המועשרים במחזור ה- TCA ומסלולי הובלת אלקטרונים נשימה הוסדרו באופן משמעותי מ- 1 W ל- 6 W. במקביל, חלבונים הקשורים לעיבוד של טרום mRNA המכיל אינטרון מכוסה באופן משמעותי. בסך הכל, התהליך היה כרוך בוויסות למטה של ויסות תעתיק ווויסות חילוף חומרים אנרגטי.
הצוות גם ציין כי תהליכים התפתחותיים יותר, מורפוגנטיים ומטבוליים יותר הועלו בלב העכבר המתבגר, כולל תגובה תאית לגירוי כימי, תהליכים מטבוליים של חומצה אורגנית, ייצור מטבוליטים מקדימים ואנרגיה, תהליכי מערכת שרירים, ויסות התפתחותי ותהליכים ביוסינתטיים של שומנים. לעומת זאת, לב העכבר המתבגר הציג ויסות למטה של מסלולי חילוף החומרים של חומצות גרעין, כמו מחזור תאים, חלוקה גרעינית, הפרדה כרומוזומית ושכפול DNA. "תוצאות אלה מציעות תובנות יקרות ערך לגילוי סמן ביולוגי ומיקוד מולקולרי של תהליך ההתבגרות ההתפתחותי בתוך הלב." אומר לואן.
בנוסף, החוקרים זיהו כי היסטון 4 ליזין 12 לקטילציה (H4K12LA) משמש כאלמנט רגולטורי חיוני במעלה הזרם בלבבות עכברים מ- 1 W ל- 6 W לאחר הלידה. ירידת רמות הביטוי של הגנים של Mex3b– VSTM5– RFC3ו E2F2כמו גם העשרת H4K12LA המופחתת באזורי המקדם של גנים אלה ברקמת לב 1 W בעכבר לעומת 6 W. Mex3b הציג ביטוי משופר בכל שלושת השלבים המוקדמים של בידול אוסטאוגני, VSTM5 הוכח כי הוא מקדם את פיתוח עמוד השדרה הדנדריטי, RFC3 יכול להשפיע על מסלול ה- Wnt/β Catenin, ואילו E2F2 ממלא תפקיד בוויסות מחזור התאים כגורם שעתוק. "התוצאות שלנו הראו באופן סופי כי H4K12LA ממלאת תפקיד בוויסות ביטוי הגנים במורד הזרם בלב העכבר, ובכך משפיעים על שכפול ה- DNA ובהמשך השפיעו על הפנוטיפ המקביל של העכבר." אומר לואן.
לסיכום, מחקר זה התמקד בעיקר בהבנת התפקיד התפקודי של לקטילציה שאינה-היסטונית ו- KLA במהלך התפתחות הלב, והדגיש את ההשלכות הפוטנציאליות של KLA בהתחדשות לב והזדקנות. באמצעות ניתוח רב-מדיקה, הדגמנו את התפקיד המרכזי של H4K12LA בוויסות הגנים במורד הזרם. לפיכך, Histone KLA עומד כווסת של מחזור תאי הקרדיומיוציטים במהלך התפתחות הלב, ומקיים הבטחה כיעד פוטנציאלי להשראת התחדשות לב במסגרת הקלינית. "תפקידה של KLA בתיווך התפתחות מוקדמת של לב ומספק אסטרטגיות טיפוליות ויעדי טיפול פוטנציאליים למחלות לב ותיקון", אומר לואן.
