心臟內皮細胞Brg1調控斑馬魚心臟再生

《心臟內皮細胞Brg1調控斑馬魚心臟再生》是肖成路為項目負責人，北京大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：心臟內皮細胞Brg1調控斑馬魚心臟再生
• 項目類別 ：青年科學基金項目
• 依託單位 ：北京大學
• 項目負責人：肖成路

結題摘要

與哺乳動物不同，斑馬魚的心臟在心室被切掉20%後，可以完美再生，由於具有強大的再生能力，斑馬魚已經成為研究器官再生理想的動物模型。我們前期的工作發現，Brg1可以通過和Dnmt3ab相互作用，提高細胞周期依賴激酶抑制因子（cdkn）啟動子區域的甲基化水平，進而抑制cdkn家族基因，從而促進斑馬魚心臟再生。在心臟再生過程中，Brg1不僅在心肌細胞中被激活，Brg1在心臟內皮細胞中也被激活了，因此，本工作探究了心臟內皮細胞Brg1在心臟再生過程中的功能，利用Tg(flk1:CreER;ubi:loxP-DsRed-STOP-loxP-dn-xBrg1)轉基因魚，特異性抑制心臟內皮細胞中Brg1功能，1.研究心臟內皮Brg1調控心肌細胞增殖、纖維化等細胞機制，2.利用RNA-seq、ChIP-seq等分析，揭示心臟內皮Brg1在斑馬魚心臟再生過程中靶基因及信號通路。本研究發現，1.Brg1的mRNA和蛋白在心臟損傷後的血管內皮細胞均被激活；2.在內皮細胞中過表達Brg1的顯性負抑制突變基因會抑制心臟再生過程中心肌細胞的增殖，導致纖維化水平增多和心臟不能再生；3.RNA-seq的結果顯示，在內皮細胞中特異性抑制Brg1的功能會誘導Notch家族基因的表達，這個結果得到基於Brg1抗體的全基因組ChIP-seq的數據支持；4.分子機制方面，Brg1可以和組蛋白去甲基酶Kdm7aa相互作用，抑制內皮細胞中Brg1功能後會導致Notch家族基因啟動子區域H3K4Me3水平增高，從而導致Notch家族基因mRNA水平增加；5.成功構建了Brg1 Knock In斑馬魚品系，為後續研究奠定基礎。綜上，內皮細胞中的Brg1對於斑馬魚心臟再生是必要的，並且通過與去甲基酶Kdm7aa結合，負調控心臟再生過程中的Notch家族基因表達。本研究豐富了斑馬魚心臟再生機制的理論，為改善哺乳動物心臟再生提供指導作用。

項目摘要

斑馬魚具有完整的分子遺傳操作技術和內在的器官再生能力，已經成為研究心臟等多種器官再生的重要模式動物。我們最新研究發現BAF染色質重塑複合物核心亞基之一Brg1參與調控斑馬魚心肌細胞增殖與再生。斑馬魚心臟損傷後心內皮細胞被激活，前期工作發現Brg1在心臟再生過程中心臟內皮細胞中表達上調，但心臟內皮細胞信號如何調控心肌增殖和再生還了解甚少。本項目利用Tg(flk1:CreER;ubi:loxP-DsRed-STOP-loxP-dn-xBrg1)轉基因魚，特異性抑制心臟內皮細胞中Brg1功能，1.研究心臟內皮Brg1調控心肌細胞增殖、血管新生、纖維化等細胞機制，2.利用心臟內皮細胞ChIP-seq等分析，揭示心臟內皮Brg1在斑馬魚心臟再生過程中靶基因及信號通路。這些目標的達成將不僅豐富斑馬魚心臟再生機制的理論，也將為改善哺乳動物心臟再生提供指導作用。這項基金將提升我獨立科研工作潛能。