《果蠅wg基因心力衰竭功能研究模型的建立與套用》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wg基因心力衰竭功能研究模型的建立與套用
- 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
心力衰竭被譽為二十一世紀的流行病，從基因水平深刻揭示心力衰竭發病的分子機制是心血管病研究的重大目標。利用心力衰竭基因篩選模型，前期大規模篩選了果蠅全基因組缺失系及RNAi系，獲得了龐大的心力衰竭候選基因群體。如何在短期內快速完成這些候選基因的功能鑑定成為當前另一重大課題。本項目以申請人篩選的候選基因wg為例，利用果蠅條件基因敲除技術和特異心肌細胞的UAS-Gal4定位表達系統，建立wg基因心力衰竭功能研究模型。再利用心力衰竭檢測技術平台、螢光心臟標記和心臟生理功能分析系統對wg基因心力衰竭功能模型成蠅的心力衰竭率、心肌細胞形態、數目與排列以及M型心電圖、心臟收縮與舒張期各項生理指標開展詳細的功能研究，並結合人類心力衰竭病人家系和病變標本，確定wg基因及Wg/Ca2+途徑在心力衰竭中的功能與作用機制，為建立一個普適性的心力衰竭基因功能研究模型並大規模闡明心力衰竭候選基因的功能服務。
結題摘要
本課題組前期利用果蠅心力衰竭模型大規模篩選了一批果蠅染色體缺失系，得到了一批可能調控果蠅成體心臟功能及心力衰竭的候選基因，本課題的立意就是以候選基因wg為例，建立果蠅“心力衰竭功能研究模型”，以便高效快捷地驗證和確定這些候選基因與成體心臟功能及心力衰竭的相關性。主要研究內容是首先利用各種突變系、P因子插入系、UAS-RNAi系以及P轉座子敲除技術、TALEN和CRISPR打靶技術建立wg基因及Wg信號途徑幾個關鍵基因的“心力衰竭功能研究模型”，再利用本課題組建立的心力衰竭檢測技術平台、螢光心臟標記和心臟生理功能分析系統對這些果蠅模型開展成體心臟生理功能和心力衰竭發生率的研究，得到的結果是：（1）wg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，說明wg基因本身對果蠅成體心臟功能和心力衰竭無明顯作用。（2）建立了Wg信號途徑中的arm,TCF,lgs等基因的“心力衰竭功能研究模型”，發現內源性的TCF(pan)和lgs基因對果蠅成體心臟生理功能的各項指標均無顯著影響，但是arm(β-catenin)基因對果蠅成體心臟功能有一定的影響，表現為arm基因失活後，心臟周期HP、心律不齊指數AI、收縮間隔SI和舒張間隔DI都明顯升高了。（3）通過建立和研究Wg信號途徑另一個關鍵基因pygo基因的“心力衰竭功能研究模型”發現，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，心管閥門也不能形成，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。（4）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。（5）本課題第一次證明了果蠅wg基因及Wg信號途徑對果蠅心力衰竭的調控機制。（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8人。
