Sinh học hệ thống nội mạch di truyền và nguy cơ đột quỵ do bệnh hồng cầu hình liềm

Blood - Tập 111 - Trang 3872-3879 - 2008
Liming Chang Milbauer1, Peng Wei1,2, Judy Enenstein1, Aixiang Jiang1,2, Cheryl A. Hillery3, J. Paul Scott3, Stephen C. Nelson4, Vidya Bodempudi1, James N. Topper5, Ruey-Bing Yang5, Betsy Hirsch6, Wei Pan2, Robert P. Hebbel1
1Vascular Biology Center and Division of Hematology-Oncology-Transplantation, Department of Medicine, University of Minnesota Medical School, Minneapolis;
2Division of Biostatistics, School of Public Health, University of Minnesota, Minneapolis
3Blood Research Institute, Children's Research Institute, Medical College of Wisconsin, Milwaukee;
4Minneapolis Children's' Hospital and Department of Pediatrics, University of Minnesota Medical School, Minneapolis;
5Millennium Pharmaceuticals, San Francisco CA; and
6Department of Laboratory Medicine and Pathology, University of Minnesota Medical School, Minneapolis

Tóm tắt

Tóm tắtCác khác biệt di truyền trong sinh học nội mạch có thể là căn nguyên dẫn đến sự phát triển đa dạng kiểu hình ở những người mắc bệnh mạch máu. Chúng tôi đã thu thập tế bào nội mạch phát sinh từ máu của 20 bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm (tuổi, 4-19 tuổi) được xác định là có nguy cơ (n = 11) hoặc không có nguy cơ (n = 9) đột quỵ thiếu máu cục bộ, do có hoặc không có bệnh tắc nghẽn tại vòng tuần hoàn Willis. Phân tích biểu hiện gen không cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa hai nhóm, như đã dự đoán. Tuy nhiên, phân tích điểm số hệ thống sinh học, bằng cách sử dụng các bộ gen được xác định trước để khảo sát mỗi trong 9 hệ thống sinh học, cho thấy rằng chỉ có sự thay đổi trong tín hiệu viêm là đặc trưng cho những bệnh nhân có nguy cơ, được hỗ trợ bởi nhiều phương pháp thống kê. Tương ứng, các thử nghiệm sinh học sau đó đã cho thấy sự kích hoạt RelA của tế bào nội mạch phát sinh từ máu từ những bệnh nhân có nguy cơ bị phóng đại một cách đáng kể khi được kích thích bằng interleukin-1β/yếu tố hoại tử khối u α. Chúng tôi kết luận rằng sinh học bệnh lý của bệnh vòng tuần hoàn Willis ở trẻ em mắc bệnh hồng cầu hình liềm chủ yếu liên quan đến sinh học viêm, điều này có thể phản ánh sự khác biệt trong sinh học nội mạch được xác định di truyền mà giải thích cho các phản ứng của cơ thể với viêm.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Embury, 1994, Pathogenesis of vasoocclusion., Sickle Cell Disease: Basic Principles and Clinical Practice, 311 Prengler, 2002, Sickle cell disease: the neurological complications., Ann Neurol, 51, 543, 10.1002/ana.10192 Ohene-Frempong, 1998, Cerebrovascular accidents in sickle cell disease: rates and risk factors., Blood, 91, 288 Balkaran, 1992, Stroke in a cohort of patients with homozygous sickle cell disease., J Pediatr, 120, 360, 10.1016/S0022-3476(05)80897-2 Kinney, 1999, Silent cerebral infarcts in sickle cell anemia: a risk factor analysis. The Cooperative Study of Sickle Cell Disease., Pediatrics, 103, 640, 10.1542/peds.103.3.640 Adams, 1997, Long term stroke risk in children with sickle cell disease screened with transcranial Doppler., Ann Neurol, 42, 699, 10.1002/ana.410420505 Adams, 1992, The use of transcranial ultrasonography to predict stroke in sickle cell disease., N Engl J Med, 326, 605, 10.1056/NEJM199202273260905 Rothman, 1986, Sickle cell anemia and central nervous system infarction: a neuropathological study., Ann Neurol, 20, 684, 10.1002/ana.410200606 Aydin, 1998, Do human intracranial arteries lack vasa vasorum? A Comparative immunohistochemical study of intracranial and systemic arteries., Acta Neuropathol (Berlin), 96, 22, 10.1007/s004010050856 Hoppe, 2003, Distinct HLA associations by stroke subtype in children with sickle cell anemia., Blood, 101, 2865, 10.1182/blood-2002-09-2791 Driscoll, 2003, Stroke risk in siblings with sickle cell anemia., Blood, 101, 2401, 10.1182/blood.V101.6.2401 Hebbel, 2004, The endothelial biology of sickle cell disease: inflammation and a chronic vasculopathy., Microcirculation, 11, 120, 10.1080/mic.11.2.129.151 Sebastiani, 2005, Genetic dissection and prognostic modeling of overt stroke in sickle cell anemia., Nat Genet, 37, 435, 10.1038/ng1533 Abboud, 2004, STOP study. Magnetic resonance angiography in children with sickle cell disease and abnormal transcranial Doppler ultrasonography findings enrolled in the STOP study., Blood, 103, 2822, 10.1182/blood-2003-06-1972 Lin, 2000, Origins of circulating endothelial cells and endothelial outgrowth from blood., J Clin Invest, 105, 71, 10.1172/JCI8071 Lin, 2002, Use of blood outgrowth endothelial cells for gene therapy of hemophilia A., Blood, 99, 457, 10.1182/blood.V99.2.457 Irizarry, 2003, Exploration, normalization, and summaries of high density oligonucleotide array probe level data., Biostatistics, 4, 249, 10.1093/biostatistics/4.2.249 Bolstad, 2003, A comparison of normalization methods for high density oligonucleotide array data based on variance and bias., Bioinformatics, 19, 185, 10.1093/bioinformatics/19.2.185 Tusher, 2001, Significance analysis of microarrays applied to the ionizing radiation response, Proc Natl Acad Sci U S A, 98, 5116, 10.1073/pnas.091062498 Wald, 1949, Note on the consistency of the maximum likelihood estimate., Ann Math Statist, 20, 595, 10.1214/aoms/1177729952 Subramanian, 2005, Gene set enrichment analysis: a knowledge-based approach for interpreting genome-wide expression profiles., Proc Natl Acad Sci U S A, 102, 15545, 10.1073/pnas.0506580102 National Center for Biotechnology Information, GEO; Gene Expression Omnibus. Rahman, 1999, Thrombin-induced p65 homodimer binding to downstream NF-κB site of the promoter that mediates endothelial ICAM-1 expression and neutrophil adhesion., J Immunol, 162, 5466, 10.4049/jimmunol.162.9.5466 Minami, 2001, Thrombin stimulation of the vascular cell adhesion molecule-1 promoter in endothelial cells is mediated by tandem nuclear factor-κB and GATA motifs., J Biol Chem, 276, 47632, 10.1074/jbc.M108363200 Duan, 2006, LFA-1 and VLA-4 involved in human high proliferative potential-endothelial progenitor cells homing to ischemic tissue., Thromb Haemost, 96, 807, 10.1160/TH06-04-0199