《Pou4f3基因突變小鼠的模型建立及聽力學機制研究》是依託南京大學，由高下擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Pou4f3基因突變小鼠的模型建立及聽力學機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高下
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於遺傳性耳聾極難獲得臨床樣本，人們對其病理過程的認識亦非常少，從而阻礙了治療方法的發現。DFNA15非綜合徵性語後聾是由POU4F3突變引起的常見性耳聾，但至今人們仍無法了解該疾病的臨床病理全過程，亦無有效的預防及對因治療方法。我們利用小鼠POU4F3基因與人POU4F3基因的高保守性，完全模擬人POU4F3的基因突變，建立了小鼠POU4F3突變的基因敲入動物，在國際上首次建立DFNA15型耳聾研究的小鼠疾病模型。前期研究證實：該小鼠的聽力行為與人臨床表現十分相似，由此確證了DFNA15與POU4F3的基因-表型關係。本課題將在此基礎上通過聽力學、病理學、生化學和分子生物學等手段，系統分析小鼠DNA15聽力病理改變的過程和規律、研究其分子機制，根據以上研究結果初步探索該疾病的藥物干預。本課題的完成將為認識DFNA15耳聾疾病的病理過程提供重要的實驗證據，同時為該疾病的臨床治療提供新思路。
結題摘要
POU4F3基因突變可引起人類DFNA15非綜合徵型遺傳性耳聾，是臨床較為常見的漸進性語後聾。目前該疾病的臨床病理機制仍不清楚，亦無有效的預防及靶向性療法。本課題完全模擬首次發現的猶太裔DFNA15耳聾家系的基因突變序列構建Pou4f3突變小鼠模型，明確DFNA15遺傳性聾的病理組織學及分子生物學發病機制，為該種疾病的防治及臨床藥物療法奠定實驗研究基礎。利用轉基因敲入技術構建Pou4f3第二個外顯子末尾8個鹼基對缺失的突變小鼠，純化背景後經基因型鑑定明確三種基因型小鼠（純合突變型Pou4f3Δ/Δ、雜合突變型Pou4f3Δ/+及野生型對照Pou4f3+/+）進行了一般外觀及行為學觀察、聽功能及前庭功能檢測、內耳組織病理學分析、下游靶基因的檢測及套用突變後正調控的靶基因拮抗劑藥物進行治療研究。在前期對5周至17月齡小鼠行聽功能檢測的基礎上又主要分析了Ⅰ波幅值的變化比較及聽功能隨年齡變化同人類進行趨勢比較；完善小鼠的內耳組織學病理表型分析。套用免疫螢光及免疫印跡方法完善內耳組織下游基因的蛋白水平檢測。同時依據其分子致病機制，進行了靶向性藥物的動物研究，分析給藥前後的聽功能及內耳組織分子生物學變化。將小鼠ABR閾值與DFNA15猶太裔H耳聾家系種的患者臨床資料對比，結果顯示：Pou4f3Δ/+小鼠隨著年齡增長，ABR閾值呈進行性緩慢增長，與耳聾家系中患者的純音測聽閾值升高進程基本一致，該聽功能檢測結果反應本實驗中構建的小鼠模型能夠比較貼切地模擬人類DFNA15疾病。內耳組織形態學觀察可見Pou4f3Δ/+耳蝸內毛細胞靜纖毛融合、異常增生延長；外毛細胞局部缺失，纖毛束較正常變稀疏。同時透射電鏡中內外毛細胞中均出現線粒體水腫、空泡化現象。我們還檢測到Pou4f3Δ/+耳蝸Espin的表達較對照組異常增多。同時套用了Espin的抑制劑行2月齡Pou4f3Δ/+小鼠聽力挽救實驗，結果顯示給予抑制劑後聽功能下降減緩，耳蝸組織Espin的表達較對照給藥組下降。通過聽功能檢測，本研究中構建的Pou4f3Δ/+小鼠能夠作為人類DFNA15疾病的良好的動物模型有助於對該疾病發病機制及防治療法的深入研究。研究發現Pou4f3Δ/+小鼠內外毛細胞纖毛及線粒體的形態異常，從而可能影響內外毛細胞對聲音處理及傳輸的功能，導致了漸進性的聽力下降，並明確分子生物學機制研究，提出了靶向性藥物治療方法。
