敲除這個基因位點，我們就不會患上心血管疾病？

　　在過去的十年中，科學家們在數十億人的DNA中發現了一種神秘的“基因幽靈”，無論采用什么飲食，增加運動或者醫療手段，都會增加人體患上心臟病，動脈瘤或中風的風險。

　　近期，來自Scripps研究所的研究人員通過精確切割基因組中的DNA罪魁禍首，揭開了這一醫學之謎，取得了重大突破，防止與這些破壞性疾病相關的血管細胞異常。

　　而且令人驚訝的是，研究人員還發現這個存在廣泛，但卻被知之甚少的DNA區域可能“掌管”了超過三分之一的增加心血管疾病風險的已知基因，形成了一個大型的基因網絡。

　　這一研究發現公布在12月6日Cell雜志上，由 Kristin Baldwin研究組完成。

　　“基因沙漠”

　　心血管疾病是心臟病，中風和影響心臟和血管等其他疾病的總稱，這是導致死亡的主要原因，根據世界衛生組織的數據，每年全球約有1800萬人因心血管疾病死亡。這些疾病通常源于動脈粥樣硬化，血管內的斑塊積聚，阻斷血液流動并引起血管壁的噴發。

　　許多因素都會導致人們患心血管疾病的風險增高，包括高膽固醇，高血壓，吸煙，肥胖和不運動。近年來，基因組研究揭示了心血管疾病的一些主要遺傳風險。

　　其中9p21.3單倍型是與冠狀動脈疾病風險增加相關的第一個常見基因組區域（冠狀動脈疾病是一種損害血液輸送到心臟的血管的疾病），同時也增加了相關疾病（如動脈瘤和中風）的機會，目前它是世界上最具影響力的已知心血管疾病遺傳因素。

　　雖然研究人員知道單倍型與疾病風險增加有關，但具體是如何發生的依然是一個謎。

　　文章作者Ali Torkamani副教授說，“我們將這些區域稱為‘基因沙漠’，過去大家常常忽略它們，因此被認為是垃圾DNA。但隨著基因組測序分析的快速發展，我們發現這些區域經常在疾病中扮演了關鍵的角色。”

　　基因編輯敲除

　　為此，研究人員首先在培養皿中培養人體血管細胞，然后利用基因組編輯進行遺傳分析。他們從具有單倍型高風險或低風險的個體中采集血液，并將其重新編程為誘導多能干細胞。

　　在這個階段，細胞可以通過分子剪刀（TALE核酸酶）進行遺傳定制，從受影響和未受影響的供體細胞中剔除DNA。接下來，研究人員將編輯過的干細胞誘導成血管平滑肌細胞，并使用高分辨率基因譜和生物工程方法對其進行詳細研究。

　　結果研究人員發現，高風險個體的細胞出現了異常廣泛的異樣，影響了3000個基因（幾乎占人類基因目錄總數的10％）。這些基因的檢測結果表明，肌肉細胞可能缺失了與疾病相關的關鍵功能。

　　加州大學圣地亞哥分校的Adam Engler教授對此進行測試時，其研究組發現與低風險細胞相比，成熟的高風險血管平滑肌細胞更弱，收縮力更小，能夠更少地依附于周圍環境。風

　　之后， 研究人員又分析了這3000多個的基因是否有助于分析與冠狀動脈疾病風險相關的約100個其他基因的影響。出乎意料的是，高風險細胞顯示影響了超過三分之一的基因（38），這表明9p21.3單倍型以某種方式與這種基因網絡相互作用或甚至控制。

　　關鍵調節因子ANRIL

　　通過更深入地研究，研究小組還發現了一個潛在的關鍵主要調節因子：ANRIL，ANRIL本身就是一種不會產生蛋白質的神秘基因成員，它能生成長非編碼RNA。

　　研究人員發現高風險細胞具有更高水平的幾種短型ANRIL。當他們將這些短ANRIL RNA添加到健康細胞中時，細胞出現了疾病的關鍵特征，這表明這些ANRIL RNA可能是血管肌細胞中促進健康細胞和疾病細胞狀態之間轉換的主導因子。

　　“這項研究證明了多能干細胞的基因組編輯功能，在研究人類疾病的遺傳風險，特別是特殊風險的人體區域或基因沙漠時的作用，”文章一作，Valentina Lo Sardo說，“我們的研究結果不僅指出了高風險9p21.3單倍型如何破壞血管健康的新見解，而且為研究和靶向廣泛參與冠狀動脈疾病的基因調控網絡提供了一條新途徑。”