唐氏综合症是人类最常见的常染色体异常疾病，包含额外的一条21染色体的全部或部分。除了认知障碍，病人还有高的遗传心脏缺陷风险。但是，并不是所有唐氏综合症的病人都伴有先天性心脏病——大概有一半的患者心脏结构正常。

遗传学家通过研究唐氏综合症患者来研究遗传性心脏缺陷的成因。高遗传心脏缺陷风险使得该病病人成为研究相关基因变异的理想对象，包括和异常心脏发育相关的被开启和关闭的21号染色体的基因。

Emory大学医学院的研究人员和他们在霍普金斯大学、Oregon健康科学大学以及匹兹堡大学的同事报道了目前最大的唐氏综合症患者先天心脏缺陷的遗传学研究，论文发表在《医学遗传学》（Genetics in Medicine）杂志上。

该研究团队发现患有唐氏综合症的先天心脏缺陷的婴儿，更有可能带有罕见的大片段基因缺失。这些缺失可能含有影响纤毛的基因，纤毛是一种细胞结构对于胚胎发育过程中的信号转到和配对有重要的作用。

这些新发现，连同其他新近的研究，证明除去额外21号染色体带来的风险外，唐氏综合症患儿先天心脏缺陷的风险还来自于某些基因和环境因素。

“唐氏综合症患儿心脏缺陷的风险增加了50倍，非常巨大”通讯作者Michael博士，Emory人类遗传血和儿科学副教授说：“在“高风险”的唐氏综合症病人中研究先天心脏缺陷能使得我们可以揭示影响所有儿童先天性心脏病风险的基因，包括那些有正常染色体数目的儿童。”

“揭示唐氏综合症病人心脏疾病的病因可以揭示生物学方面的因素，使得我们可以实施更好的个体化健康护理，既然遗传突变可以影响心脏也可能影响其他器官，比如肺或肠道，”Michael说。

“我们和有唐氏综合症患儿的家庭之间的合作，以及我们付费购买的临床数据和数据库将继续为我们研究心脏缺陷之外和唐氏综合症相关疾病，比如认知障碍，白血病和痴呆提供资源，“共同作者Sherman博士，Emory大学医学院人类遗传学教授说。

Sherman说该项研究是全美唐氏综合症患者和他们的家庭以及评估点的共同努力结果，包括前面提到的肯尼迪研究所，儿童国家医学中心和俄亥俄国家儿童医院。

第一作者是Emory的博士后Dhanya博士，她和Michael合作完成。研究包含452名唐氏综合症病人。210名患有完全性房室间隔缺损（AVSDs），一种严重的心脏缺陷，在唐氏综合症患儿中常见（20%）。剩下的242名患儿心脏结构正常。Emory研究组利用高密度微阵标记人类基因组超过900000个位点，来检测结构变异，包括DNA缺失或重复。

完全性房室间隔缺损以为这心脏房室间隔未良好闭合。这样的缺陷导致心脏负荷增加，并且完全性AVSD最终导致心脏衰竭：肺液推积和呼吸困难，需要在一岁前进行手术。

研究团队的结果增加了AVSDs和纤毛之间的联系。纤毛病包含一类疾病，其中有肾脏、眼睛和神经元的发育异常。气道中的细胞有移动的纤毛来清扫黏液和污物，并且机体几乎所有细胞都有初级纤毛。

“该发现——唐氏综合症患儿纤毛基因紊乱和AVSD之间的联系表明这些患儿不同生命周期护理之间的差异，”Michael说。“这些结果需要在大规模的人群中得到证实。”

为了证实和加强这些结果，Michael和他的团队目前正在实施一项独立的唐氏综合症研究，使用全基因组测序来进一步细分影响儿童心脏发育的基因变异。