心臓放射線療法によるエピジェネティックメモリは,電気生理学的および代謝的再プログラムに基礎を置いています

科学分野:

• 心臓病学 心臓病学
• 放射線腫瘍学 放射線腫瘍学
• 分子生物学は分子生物学である.

背景:

• ステレオタキシ性心拍不全放射線療法 (STAR) は,心室動脈不全症 (VT) の治療に有望であることが示されています.
• STARのメカニズムは,心臓の電気基板を再プログラムすることを含みますが,基幹の遺伝子発現の変化は完全に理解されていません.
• STARの持続的な効果を媒介するエピジェネティック変異の役割については,さらなる調査が必要である.

研究 の 目的:

• 放射線照射 (IR) の後の心筋細胞のエピジェノームとトランスクリプトームの動的変化を調査する.
• 心臓の電気活動に対するSTARの治療効果に起因する分子機構を特定する.
• 放射線による遺伝子発現と心臓機能の変化における表遺伝的記憶の役割を調査する.

主な方法:

• 心筋細胞のin vivoおよびin vitro照射 (IR) についてです.
• トランスクリプトミクスとエピジェネティックシーケンシング (例えば,ATAC-seq,RNA-seq).
• 遺伝子発現,クロマチンのアクセシビリティ,細胞電気生理学の分析.

主要な成果:

• 放射線照射 (IR) は,NaV1.5ナトリウムチャネルをコードするScn5a発現とクロマチンのアクセシビリティの持続的な増加を誘導します.
• エピジェネティック再プログラミングは,リポラライゼーション,カルシウム処理,細胞代謝に関与する遺伝子に影響を与えます.
• IR後,リポラライゼーション,カルシウム流動,ミトコンドリア呼吸における用量依存的,細胞自律的な変化が観察されました.

結論:

• 心臓筋細胞は,IR.の単一の高用量分子を投与した後に,顕著な表遺伝的再プログラムを示す.
• この再プログラミングは,変化したイオンチャネル発現と細胞機能を含む広範でダイナミックな生理学的反応を媒介する.
• エピジェネティックメモリは,VTのSTAR治療後に観察される伝導速度の増加に重要な役割を果たしています.