《果蠅pygo基因調控心臟衰老的分子機制研究》是依託湖南師範大學，由袁婺洲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：果蠅pygo基因調控心臟衰老的分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：袁婺洲
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
衰老是人類目前面臨的全球性社會問題和健康挑戰，心臟衰老是機體衰老的一個重要方面，了解心臟衰老的分子機制和遺傳調控模式是預防和控制衰老的理論基礎。果蠅模型壽命短、全基因組RNAi系齊全、基因Switch系統便於定點定時敲低基因表達且遺傳互作研究方便，成為研究心臟衰老分子機制的理想模型。本項目在前期已經確定pygo基因與成體心臟衰老密切相關且調控衰老可能不通過經典的Wnt信號途徑的基礎上，進一步利用我們建立的心臟衰老研究技術平台詳細研究pygo基因對心臟衰老的調控及其作用機制，並通過鑑定Wnt信號途徑的關鍵成員TCF、arm、lgs以及離子通道基因CaMKII、Seizure 和Shaker等的心臟衰老表型以及它們與pygo基因相互作用和拯救表型，來確定pygo基因調控心臟衰老可能不通過Wnt信號途徑而可能通過調控離子通道基因來調控心臟衰老的分子機制，為揭示心臟衰老的分子調控機制提供實驗依據。
結題摘要
衰老是一種內在的、普遍存在的、進行性的、不可逆轉的、具有破壞性的生理過程，是機體在退化時期功能下降及生理紊亂的綜合表現。據世界衛生組織統計，到2025年，世界上包括中國、美國在內的大部分國家超過60歲以上的人口都將達到20%以上，進入全球老齡化社會。因此預防衰老、控制衰老、了解衰老的分子機制和遺傳調控模式成為目前老年醫學領域刻不容緩的研究任務。心臟作為與人體生存密切相關的重要器官，其衰老進程與人體衰老及壽命密切相關。闡明心臟衰老的分子機制對於認識、預防和控制心臟衰老與年齡依賴性的心血管疾病具有至關重要的意義。本課題組在篩選果蠅染色體缺失系時發現，pygo基因可能能夠調控心臟衰老。本課題經過系統地研究發現：（1）pygo基因在心臟特異沉默會導致果蠅成體心臟的各項生理功能指標下降，且這種下降可以通過pygo本身過表達而修復；pygo基因功能缺失還導致果蠅心管心肌纖維排列紊亂，且這些功能缺陷會隨著年齡增長而加劇，從而證明了pygo基因是影響果蠅成體心臟生理功能和心臟衰老的關鍵基因。（2）wg基因及Wg信號途徑中的arm,TCF,lgs等基因對成體果蠅的心電圖和心臟生理功能影響不大，尤其是對果蠅的心臟周期HP、心律不齊指數AI和縮短率FS影響較小。將pygo基因與wg基因以及Wg信號途徑其他基因建立遺傳互作模型，發現pygo基因與wg基因以及Wg信號途徑其他基因相互作用並不能加強pygo基因的心臟衰老表型，說明pygo基因對果蠅心臟衰老的調控可能並不通過經典的Wg信號途徑，而是通過其他分子機制發揮作用。（3）Wg信號途徑的下游基因kto以及靶基因Ubx對心臟的衰老有明顯的影響，且它們與pygo互作能加強pygo衰老心臟的表型，說明pygo調控心臟衰老是依賴Wg信號途徑下游成分的。（4）鈣離子通道基因CamKII、鉀離子通道基因shaker以及鈉離子通道基因seizer都能調控心臟衰老，且都能與pygo互作加強心臟衰老的表型，提示pygo調控心臟衰老可能通過調控離子通道基因實現。（5）通過CHIP-Seq大量篩選pygo相互作用基因，發現pygo可能與組蛋白基因互作通過表觀遺傳調控影響心臟衰老。（6）課題共已發表標註論文9篇，其中SCI論文8篇。（7）課題共培養博士研究生5人，碩士研究生5人。
