《KCNJ5基因突變導致腎上腺醛固酮腺瘤發生的分子機制》是依託深圳大學，由高升傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：KCNJ5基因突變導致腎上腺醛固酮腺瘤發生的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高升傑
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
腎上腺醛固酮腺瘤是引起繼發性高血壓常見原因之一，其致病分子機理尚未明確。我們前期分析了22例病人全外顯子序列，發現KCNJ5是唯一的高頻體細胞突變基因，其中位點L168R突變率45.5％，G151R突變率27.3％。基於以上發現，本項目擬採用小鼠體內實驗，證明突變的致病性。然後對突變患者的腫瘤細胞進行原代細胞培養，並用CRISPR技術在細胞水平將上述突變熱點修復。在細胞水平比較正常腎上腺細胞，突變細胞以及編輯後的野生型細胞在細胞形態、增殖速度等方面的差異。進一步通過 mRNA測序和甲基化測序，分別尋找正常腎上腺細胞，突變細胞以及編輯修復細胞在轉錄和甲基化水平的差異。找到KCNJ5蛋白突變影響的控制血壓有關的重要基因及相關信號通路，進一步闡明KCNJ5基因突變導致腎上腺醛固酮腺瘤發生的分子機制。為腎上腺醛固酮腺瘤的治療提供新的途徑。
結題摘要
KCNJ5是一種G蛋白門控離子通道基因。在醛固酮產生的腎上腺腺瘤（APA）的研究中發現，T503G and G451C 兩種體細胞突變是APAs發病的最主要原因。KCNJ5這兩個體細胞突變會導致通道選擇性喪失和膜去極化，從而引起高血壓。我們將基因突變引發的的一系列分子水平的變化作為該研究的重點。通過CRISPR/Cas9技術將SW-13細胞系做了T503G和G451C修改，生成兩株全新具有T503G和G451C突變型的模式細胞株。我們挑選突變體細胞系，並分別對原始野生型突變興細胞系做了WGS，WTS，WGBS測序，從而找到突變後的多組學變化以及突變引起的分子變化機制。研究發現，經過CRISPR/Cas9處理後，絕大部分的差異表達都是因為甲基化變異造成的，真正由於KCNJ5突變引起的表達差異基因較少，而導致醛固酮增多的原因是膜通道蛋白KCNJ5突變後，細胞內鈉離子增多。我們用指示探針方法鑑定細胞胞漿內鈉離子，鉀離子和鈣離子濃度，發現KCNJ5突變細胞系中，鈉離子升高明顯，鉀離子和鈣離子無明顯差異，而突變體的醛固酮有明顯增加。這也說明KCNJ5突變主要作用於鈉離子的跨膜運儲。鈉離子增加導致去極化，鈣離子通道打開，鈣離子在細胞胞漿內濃度變高，通過級聯反應，產生高濃度醛固酮，醛固酮增多，醛固酮增加，引發血鉀降低。
