《套用房顫特異性iPSC研究KCNQ1基因S140G 突變的發病機制》是依託同濟大學，由徐亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：套用房顫特異性iPSC研究KCNQ1基因S140G 突變的發病機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐亮
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
房顫是臨床上最常見的心律失常。我們對房顫家系的遺傳篩查發現了KCNQ1基因S140G突變。體外實驗表明，KCNQl錯義突變導致鉀離子通道門控特性明顯改變，電壓依賴性和時間依賴性消失，電流明顯放大，產生功能獲得改變。但缺乏模擬疾病進程的有效房顫模型影響深入研究。誘導性多能幹細胞（iPSC）技術為解決這一難題提供了契機。本研究擬使用慢病毒和PB轉座子將4因子（Oct4/Sox2/Klf4/c-Myc）導入KCNQ1基因S140G 突變房顫患者的外周血和皮膚成纖維細胞，建立房顫特異性iPSC，在體外誘導分化為心肌細胞，通過與正常人心肌細胞比較KCNQ1在分布、電生理等方面的差異，闡明KCNQ1基因S140G 突變是如何導致房顫的發生，同時嘗試鉀通道阻斷劑進行干預，為篩選預防或治療此類房顫的藥物提供一些新思路和實驗依據。
結題摘要
本項目擬通過房顫病人特異的誘導多能幹細胞來研究房顫的發病機制。但是，在取病人樣本時，病人表示不願意參加此次研究活動，導致此項工作無法進行下去。經過向基金委報告，徵得基金委同意後，調整了研究方向，進行了關於核孔蛋白調控心肌細胞酸鹼平衡和miR-25調控心肌氧化應激損傷的研究。 鈉氫交換體1（NHE1）是目前已知的NHE家族中9個亞型中唯一表達在心肌細胞的成員，參與多種心臟病理過程，但是它的調節目前還不明確。核孔複合體（NPC）是核膜上由多種核孔蛋白（NUP，約30個）組成的大型蛋白複合物，是細胞核內外物質運輸的唯一通道。本研究通過對NPC組分的RNAi篩選發現，Nup35是唯一能夠使NHE1蛋白表達降低的核孔蛋白；而Nup35降低並不改變nhe1的mRNA總體水平，而是改變了其成熟mRNA的核內外分布；我們進一步發現Nup35的N端區域和nhe1的mRNA的 5’-UTR(-412—-213 nt) 的直接結合。功能方面，我們發現，Nup35的下調抑制了新生鼠心肌細胞在酸性刺激下的細胞內酸鹼平衡的恢復，而過表達Nup35加速了這一過程，同時，我們觀察到在大鼠急性心梗模型中，Nup35和NHE1的蛋白變化強烈相關。這些結果表明，Nup35通過調控nhe1的mRNA調節NHE1活性，從而維持心肌細胞酸鹼平衡。 微小RNA(miRNA)的表達水平在不同的細胞類型和組織中各不相同。MiR-25是一種心肌組織含量豐富的miRNA，但其在心臟中的功能仍不明確。我們的研究表明，miR-25可以通過下調線粒體鈣單向轉運體（MCU）保護心肌細胞對抗氧化應激損傷。MiR-25在心肌細胞受到氧化刺激後顯著升高，進一步過表達miR-25通過抑制線粒體凋亡途徑保護心肌細胞。MCU是一個潛在的miR-25 作用靶點。miR-25過表達顯著降低了H2O2-誘導的線粒體鈣離子濃度的升高。我們認為，miR-25靶向MCU保護心肌細胞免受氧化應激損傷。這一發現為miRNA在心肌細胞的氧化應激中的作用提供了新穎的見解，為治療缺血性心臟疾病提供了潛在的靶點。
