به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مطالعات ژنتیکی گسترده‌ای که به‌تازگی منتشر شده‌اند، از جمله پژوهشی در مجله معتبر  Cell در سال 2025، نشان می‌دهند که ژن  CXCL12 نقشی کلیدی در شکل‌گیری الگوهای متفاوت شریان‌های کرونری در انسان دارد. این پژوهش با بررسی بیش از 61 هزار شرکت‌کننده با بهره‌گیری از آنژیوگرافی CT غیرتهاجمی، برای نخستین بار توانسته است پیوند میان تنوع آناتومیکی شریان‌های کرونری و عوامل ژنتیکی را با دقت بالا بررسی کند. یافته‌ها حاکی از آن است که الگوهای متفاوت منشأ یا مسیر شریان‌های کرونری بین افراد مختلف، که تا پیش از این به‌عنوان تفاوت‌های طبیعی در نظر گرفته می‌شدند، در حقیقت به تفاوت‌های ژنتیکی ریشه‌داری بازمی‌گردند که در سطح ژنوم انسان قابل شناسایی‌اند.

وراثت‌پذیری ساختار شریان‌های کرونری و نقش برجسته CXCL12

در این تحقیق، وراثت‌پذیری الگوهای شریان‌های کرونری حدود 27.7 درصد برآورد شده که نشان‌دهنده نقش پررنگ ژنتیک در تعیین ساختار این رگ‌های حیاتی است. ده ناحیه ژنتیکی در ارتباط با این الگوها شناسایی شد که برجسته‌ترین آن‌ها نزدیک ژن CXCL12 قرار دارد؛ ژنی که پیش‌تر با خطر بروز بیماری عروق کرونری CAD مرتبط شناخته شده بود. اما یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند کهCXCL12  علاوه بر تأثیر بر خطر بیماری، بر ویژگی‌های طبیعی و بنیادی آناتومیکی قلب نیز اثرگذار است. بررسی‌های بیوانفورماتیکی و آنالیزهای عملکردی بیانگر آن است که تنوع ژنتیکی در ناحیه تنظیمی این ژن می‌تواند بیان آن را در بافت‌های خاص تغییر دهد و بدین ترتیب، مسیر توسعه عروق کرونری را در دوران جنینی تغییر دهد.

نقش حیاتی  CXCL12/CXCR4 در توسعه عروق کرونری در مدل‌های جانوری

پژوهش‌های حیوانی، از جمله مطالعات روی مدل‌های موشی، نشان می‌دهد که سیگنال‌دهی CXCL12 از طریق گیرنده  CXCR4 برای شکل‌گیری شریان‌های کرونری حیاتی است. در موش‌هایی که ژن CXCL12 در آن‌ها غیرفعال شده بود، شریان‌های کرونری بطنی به‌درستی تشکیل نشدند و سلول‌های اندوتلیال نتوانستند به لومن آئورت متصل شوند. این یافته‌ها به‌وضوح نشان می‌دهند که CXCL12 یک عامل راهنمای حیاتی در آنژیوژنز قلبی است و فقدان آن موجب ناهنجاری‌های ساختاری گسترده در سیستم عروقی قلب می‌شود. چنین نقص‌هایی در اتصال سلول‌های اندوتلیال به آئورت نشان‌دهنده آن است که CXCL12 نه‌تنها مهاجرت سلولی را تنظیم می‌کند، بلکه جهت و مکان نهایی آن‌ها را نیز تعیین می‌نماید.

بلوغ شریان‌های کرونری وابسته به سیگنال‌دهی CXCL12

مطالعات مکمل، به‌ویژه آن‌هایی که با رویکرد تصویربرداری پیشرفته و ترنس‌ژنیک در مدل‌های موشی انجام شده‌اند، بیانگر آن هستند که نقش CXCL12 تنها به هدایت اولیه سلول‌های اندوتلیال محدود نمی‌شود. در واقع، این کموکاین برای بلوغ کامل شبکه اندوتلیال بطنی و ایجاد گردش خون عملکردی نیز ضروری است. در موش‌هایی که بیان CXCL12 در آن‌ها مهار شده بود، زنجیره‌هایی از مویرگ‌های نابالغ شکل گرفتند که نتوانستند به شریان‌های بالغ تبدیل شوند. این موضوع اهمیت دوگانهCXCL12  را در ابتدا و انتهای فرآیند شکل‌گیری سیستم کرونری نشان می‌دهد: از هدایت سلول‌های بنیادین در مراحل ابتدایی گرفته تا بلوغ نهایی ساختارهای شریانی که برای پمپ کردن مؤثر خون ضروری هستند.

راهنمایی آنژیوژنز توسط  CXCL12 در مدل‌های ماهی زبرا

پژوهش‌های گسترده‌تری که در مدل‌های غیرپستاندار مانند ماهی زبرا انجام شده نیز از نتایج مشابهی حمایت می‌کنند. در این مدل‌ها، سیگنال‌دهی CXCL12 به‌عنوان راهنمای اصلی مسیرهای آنژیوژنز عمل می‌کند و مسیر حرکت سلول‌های اندوتلیال از بطن‌ها به سمت آئورت را مشخص می‌سازد. قطع این مسیر سیگنال‌دهی در مراحل حساس جنینی، منجر به شکل‌گیری ناقص یا نادرست عروق کرونری می‌شود. از آنجا که ماهی زبرا به‌خاطر شفافیت جنینی‌اش امکان مشاهده مستقیم توسعه عروق را فراهم می‌کند، نقش این ژن در زنجیره هدایت مولکولی عروق به‌صورت بصری تأیید شده است.

تفاوت‌های آناتومیکی در سطح جمعیتی و اهمیت آن در تشخیص‌های کلینیکی

یکی از نکات برجسته در این مطالعه، تحلیل تفاوت‌های آناتومیکی شریان‌های کرونری در بین نژادها و جمعیت‌های مختلف است. داده‌های به‌دست‌آمده شامل افراد با پیشینه‌های ژنتیکی متنوع بود که این امکان را فراهم ساخت تا تفاوت‌های قومی در الگوهای رگ‌های کرونری نیز بررسی شوند. نتایج نشان دادند که برخی الگوهای منشأ شریانی یا مسیرهای غیرمعمول در برخی گروه‌های جمعیتی شایع‌تر هستند و این تنوع می‌تواند در تفسیر نتایج تصویربرداری، برنامه‌ریزی جراحی یا تداخل‌های کرونری اهمیت داشته باشد. در واقع، آناتومی غیرمعمول لزوماً به‌معنای پاتولوژی نیست، بلکه ممکن است بازتابی از یک الگوی ژنتیکی طبیعی در آن فرد باشد. این درک می‌تواند از اشتباهات تشخیصی و تصمیم‌گیری‌های پرخطر جلوگیری کند و به سمت پزشکی دقیق‌تر هدایت کند.

پتانسیل استفاده از داده‌های ژنومی برای نقشه‌برداری آناتومیکی قلب

پیشرفت‌های اخیر در تکنولوژی‌های ژنومیک، به‌ویژه در ارتباط با مطالعه‌های همبستگی گسترده ژنومی امکان تحلیل دقیق‌تر ساختارهای آناتومیکی قلب را از منظر ژنتیکی فراهم کرده است. محققان پیشنهاد می‌کنند که با گسترش بانک‌های اطلاعاتی ژنتیکی و تصویربرداری‌های کلینیکی، می‌توان به توسعه یک اطلس ژنومی-آناتومیکی برای قلب انسان دست یافت. چنین اطلس‌هایی نه‌تنها در تحقیقات پایه، بلکه در تنظیم روش‌های درمانی شخصی‌سازی‌شده کاربرد خواهند داشت. برای مثال، بیمارانی که بر اساس ساختار ژنتیکی خود مستعد الگوهای خاصی از مسیرهای شریان کرونری هستند، ممکن است به شیوه‌ای متفاوت به درمان‌های بازگشایی عروق یا جراحی‌های قلبی پاسخ دهند. بنابراین، ترکیب داده‌های ژنتیکی با مدل‌های تصویربرداری سه‌بعدی می‌تواند افق‌های تازه‌ای در طب پیش‌بینی‌گر و شخصی‌سازی‌شده بگشاید.

گام‌های بعدی: چشم‌اندازهای درمانی و پیشگیری بر اساس ژنتیک

پژوهشگران معتقدند که یافته‌های حاصل از این مطالعات نه‌تنها در درک پایه‌ای آناتومی قلب مؤثرند، بلکه می‌توانند در آینده به‌عنوان ابزارهای پیش‌بینی‌کننده برای بیماری‌های قلبی نیز مورد استفاده قرار گیرند. درک دقیق‌تر از الگوهای ژنتیکی مرتبط با آناتومی عروق کرونری می‌تواند پزشکان را قادر سازد تا افراد در معرض خطر را زودتر شناسایی کرده و روش‌های مداخله‌ای مؤثرتری طراحی کنند. از سوی دیگر، این داده‌ها ممکن است به توسعه داروهایی منجر شوند که بتوانند با هدف قرار دادن مسیرهای سیگنال‌دهی مانند CXCL12/CXCR4، ناهنجاری‌های مادرزادی یا اکتسابی عروق کرونری را پیشگیری یا اصلاح کنند.

پایان مطلب./