《HPSE2基因功能缺失引發非神經源性膀胱的初步機制研究》是依託華中科技大學，由張述擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：HPSE2基因功能缺失引發非神經源性膀胱的初步機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張述
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
非神經源性膀胱（NNB）是威脅患者腎功能的下尿路疾病，但其具體機制不明。Urofacial 綜合徵 (UFS)是具有面部表情異常及常染色體隱性遺傳病特徵的NNB分支。我們近期掃描到UFS的缺陷基因之一HPSE2，並證實該基因在小鼠中缺失可引發下尿路功能礙障。依據NNB現有的研究結果及UFS病人多種括約肌協同失調的特點，我們推測HPSE2主要參與協調括約肌與其它肌肉的動作，同時可能有抑制逼尿肌非特異性收縮的功能。申報者擬利用傳統敲除及誘導敲除HPSE2基因小鼠，以尿動力學、肌電圖等技術在活體動物水平闡明NNB發生的病理過程；以膜片鉗、免疫螢光等技術檢測離子通道、突觸前神經末梢密度等，在細胞水平闡明NNB發生的機制；以定點突變及糖苷酶處理等技術，探討HPSE2參與蛋白糖基化修飾的酶學基礎，以期闡明HPSE2缺失引發逼尿肌過度活動、逼尿肌-括約肌協同失調的機制，進而為NNB的治療提供新靶點。
結題摘要
人常染色體隱性遺傳病Urofacial綜合徵是非神經源性膀胱（NNB）的一個分枝，我們在前期已經證實其缺陷基因是HPSE2，但對該基因的功能完全未知。在本項目中，我們建立了HPSE2條件性基因敲除及傳統敲除小鼠，分別與全身、平滑肌、骨骼肌誘導表達Cre小鼠交配，獲得誘導型全身敲除/平滑肌/骨骼肌特異性敲除HPSE2小鼠，檢測其生理狀態下的尿動力學參數；發現所有類型的HPSE2基因敲除小鼠均具有排尿量減少、排尿周期縮短及最高排尿壓力增高等排尿異常。此外還發現，HPSE2敲除小鼠的眼瞼閉合不全，這些都是典型的人Urofacial綜合徵症狀。我們取小鼠膀胱組織行免疫螢光檢測，結果顯示HPSE2基因敲除小鼠的乙醯膽鹼受體聚集增加，在體外實驗中也證實，HPSE2高表達可以抑制乙醯膽鹼受體（AchR）的聚集、減弱膀胱平滑肌的收縮，而敲減HPSE2的表達可以增強AchR聚集、增強膀胱平滑肌的收縮。對HPSE2基因敲除小鼠的膀胱胞外基質進行掃描電鏡檢測，發現其紋理明顯稀疏，對胞外基質成份進行了質譜分析，結果表明細胞外基質中透明質酸（HA）的含量顯著減少，而硫酸乙醯肝素和硫酸軟骨素未見顯著差異，該結果通過ELISA進行檢測再次獲得驗證。這些研究結果顯示我們建立的誘導型全身敲除/平滑肌/骨骼肌特異性敲除HPSE2小鼠可完全模擬人Urofacial綜合徵，具有典型的非神經源性膀胱症狀。HPSE2敲除小鼠的膀胱逼尿肌更易在輕微的刺激下產生不自主的收縮，從而引發膀胱過度活動，其機制是HPSE2基因功能缺失降低HA的合成，改變胞外基質的組成，從而無法正常抑制膀胱的非自主性收縮。
