《DNA甲基化在SCA3/MJD分子發病機制中的作用研究》是依託中南大學，由江泓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：DNA甲基化在SCA3/MJD分子發病機制中的作用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：江泓
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
SCA3/MJD是多聚谷氨醯胺（polyQ）病中最常見的一種，致病基因ATXN3的3'端編碼區內CAG重複序列發生動態突變，其編碼蛋白ataxin-3發生polyQ擴展突變而具致病性。表觀遺傳可能參與調控CAG重複序列動態突變和ataxin-3蛋白表達而導致遺傳和臨床異質性。本研究擬套用DNA甲基化晶片從SCA3轉基因小鼠和患者腦組織篩選感興趣基因；套用重亞硫酸鹽測序和ELISA探討感興趣基因DNA甲基化修飾和血清表達水平能否成為診斷和反映病程進展的標記物；套用RT-PCR、HPLC等探討ataxin-3蛋白致感興趣基因DNA甲基化異常的機制；套用基因過表達、RNAi等探討感興趣基因表達異常對細胞生長、凋亡的影響；套用SCA3轉基因細胞和小鼠探討DNA甲基化與CAG重複序列動態突變的關係；套用光遺傳學技術探討DNA甲基化與ATXN3表達的關係，為揭示該病的分子發病機制提供了新思路。
結題摘要
SCA3/MJD 是多聚谷氨醯胺（polyQ）病中最常見的一種，致病基因 ATXN3 的 3’端編碼區內 CAG 重複序列發生動態突變，其編碼蛋白 ataxin-3 發生 polyQ 擴展突變而具致病性。表觀遺傳可能參與調控 CAG 重複序列動態突變和 ataxin-3 蛋白表達而導致遺傳和臨床異質性。本項目聚焦於DNA甲基化，通過SCA3/MJD患者、SCA3/MJD轉基因細胞和小鼠模型探討DNA甲基化與SCA3/MJD發病機制的關係。在SCA3/MJD患者及健康對照中，通過重亞硫酸鹽測序、RT-PCR結合啟動子信息分析，發現SCA3/MJD病例組較正常對照組ATXN3基因啟動子區的DNA甲基化水平升高，且該區域的甲基化水平升高與SCA3/MJD患者發病年齡提前和CAG重複序列動態突變有關；套用飛行時間質譜及PCR技術在SCA3/MJD病例組與正常對照組中檢測了DNA 甲基化相關基因單核苷酸多態性（SNP），發現MBD1基因rs12957023可能與CAG動態突變相關，DNMT3A基因rs13420827及DNMT3L基因rs7354779可能與患者發病年齡相關。在轉基因細胞模型中驗證了DNA甲基化對表達的調控及主要修飾位點，並成功構建了轉基因小鼠模型，探討了SCA3/MJD小鼠的行為學，以及DNA甲基化差異對小鼠的影響。在SCA3/MJD轉基因小鼠研究中挑選出19個差異甲基化基因及50個基因表達存在差異的基因進行焦磷酸測序及RT-PCR驗證，聯合二者結果發現其中Shh通路及Wnt信號通路可能參與SCA3/MJD發病過程，後續蛋白質生化及細胞生物學實驗證實其分子機制的工作正在進行。我們的研究表明了，DNA甲基化可能通過影響ATXN3基因的功能或其他分子信號通路等過程而參與了SCA3/MJD的發病機制，這為SCA3/MJD等一類polyQ疾病的研究提供了新的方向，也為這一類疾病的治療帶來了新的前景。
