一項涉及全球多個機構、100多名研究人員的心臟基因組研究近日帶來了新成果，揭示了與心臟電活動相關的生物過程的新知識，有望為預防和治療心律或傳導問題的藥物研究提供新思路。

西雅圖UW心臟中心的一名心臟病專家與一名患者一起在監視器上檢查結果。來源： Clare McLean

相關研究于7月25日以“PR interval genome-wide association meta-analysis identifies 50 loci associated with atrial and atrioventricular electrical activity”為題發表在《Nature Communications》雜志。

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先前研究

竇房結是心傳導系統的重要組成部分，是心的正常起搏點；心房是心臟內部上面的兩個空腔，是貯血器，起輔助泵的作用，在左邊的叫“左心房”,在右邊的叫“右心房”；心室是心臟內部下面的兩個空腔，在左邊的叫“左心室”,在右邊的叫“右心室”。血液由心房壓入心室后，由心室壓入動脈，分別輸送到肺部與全身的其他部分。

P-R間期是心電圖的一部分（PR interval，以毫秒為單位），為心房開始除極到心室開始除極的一段時間，可以跟蹤從心臟竇房結到心室的電流傳導。研究人員對這一心臟記錄特別感興趣。

早期對雙胞胎和家庭的研究表明，P-R間期的遺傳率在40%到60%之間。這項涉及多個種族的大型研究使研究人員能夠識別與心房傳導相關的基因和過程。

Monitors in a UW Medicine Cardiac Electrophysiology Lab, where heart rhythm problems are treated. Credit： Clare McLean

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發現44個致病基因位點

在最新研究中，研究人員對92000多名歐洲血統的人進行了全基因組關聯研究（全基因組關聯研究是檢查不同個體的DNA以發現可能與特定性狀或疾病相關的遺傳變異的項目）。他們在整個基因組中檢測了數百萬個遺傳標記，以鑒定與心房傳導相關的遺傳變異。

由此研究人員發現了44個與P-R間期相關的染色體區域。在這些位點中，有34個以前未被鑒定過。 “這44個基因位點中的基因在心臟病過程中被過量表達，包括心臟阻塞、病態竇房結結綜合癥和心房顫動。”研究人員寫道。

心房顫動是心律異常的一種，會增加心力衰竭和猝死的風險。它還增加了心臟內形成凝塊和進入大腦導致中風的風險。而心臟阻塞是一種干擾心臟運動的電波，它和其他傳導缺陷有時需要植入起搏器。

隨后，使用單獨或聯合的方法，研究人員又對105，000多名非洲和歐洲血統的人進行了額外的分析。這又產生了另外六個與心臟心房或房室傳導相關的基因位點。

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總結

總結來說，該發現指出了心房和房室傳導的許多不同過程。心臟中的發育路徑，尤其是心室的形成以及可以傳導整個心臟的電信號的發展系統，都與心臟病的起源有關。不僅如此，參與心臟電波傳導的某些基因轉錄因子、離子通道基因、細胞連接或細胞信號蛋白也可能導致心臟異常。

最后，研究人員進行了跨種族分析，結果顯示，在研究的歐洲人口中發現的大多數基因關聯也存在于研究的非裔美國人人口中。盡管如此，他們指出，仍然存在一些值得注意的種族間差異。

參考資料：1）Genetic basis of heart rhythms explored in large population study

原標題：Nature子刊：全球多家機構聯合發現心律的遺傳基礎