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科技日报记者 张梦然

一个国际联盟在《科学》杂志上发表论文称，个体遗传缺陷以不同方式导致心力衰竭。该研究基于对健康和衰竭心脏的心脏细胞进行的首次全面单细胞分析，从而确定导致心肌病患者心力衰竭的分子和细胞机制是由每位患者携带的特定基因变异体决定的。

图片来源：《科学》在线

由来自北美、欧洲和亚洲6个国家的53名科学家共同开展的研究表明，细胞类型组成和基因激活谱会根据遗传变异而变化。

该团队研究了约88万个单细胞中激活的基因，他们专注于扩张型心肌病（DCM），这是导致心脏移植的最常见的心力衰竭形式。它涉及心室壁的扩张，特别是作为主要泵送室的左心室。心肌变虚弱，影响其收缩和泵血的能力，最终导致心力衰竭。该团队研究了具有不同基因突变的患者的组织，这些基因突变通常会导致心肌病。这些突变发生在心脏中具有不同功能的蛋白质中，分析表明这些突变引发了不同的反应。

研究人员精确地描述了每颗心脏中的各种突变，并将它们相互比较，以及与健康心脏和扩张及功能障碍原因未知的心脏进行比较。使用单细胞测序方法对每种心脏细胞类型和众多亚型进行了逐项分析。

研究发现，心肌病的不同遗传原因与细胞通信网络的特定异常有关。这是驱动疾病的特定机制的明确证据。团队使用人工智能从所有这些数据中开发出一个模型。基于各种细胞类型中分子变化的特定模式，该算法能高度可信地预测存在哪种突变，确认基因和细胞活化的差异与特定基因的致病变异有关。