心肌重構(gòu)相關(guān)基因與突變的功能研究.pdf

1、心肌重構(gòu)是常見于各種心血管疾病中的重要生理病理變化，在此過程中，心臟由代償性肥厚發(fā)展為失代償、并最后發(fā)展為心衰。它可由各種環(huán)境因素如心肌機(jī)械張力、心肌缺血和血液荷爾蒙及細(xì)胞因子濃度改變以及多種遺傳缺陷誘導(dǎo)發(fā)生，并通過改變內(nèi)源性基因的表達(dá)和蛋白功能實(shí)現(xiàn)。因此我們希望能夠通過研究LaminA/C基因Glu82Lys致擴(kuò)張型心肌病突變以及在小鼠中敲除CARP和CARK基因的表達(dá)，探討心肌肥厚的發(fā)生機(jī)制。 LaminA/C基因Glu82

2、Lys突變是我們實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的一個(gè)致擴(kuò)張型心肌病惡性突變，在本文第一部分工作中，我們體外構(gòu)建了該基因的突變體，通過轉(zhuǎn)染HEK293細(xì)胞，對改突變導(dǎo)致心肌擴(kuò)張的機(jī)理進(jìn)行了研究。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Glu82Lys突變改變了LaminA/C蛋白及其相互作用蛋白emerin在細(xì)胞核膜的正常定位，由原來的主要分布于細(xì)胞核膜改變?yōu)閺浬⒎植加谡麄€(gè)核區(qū)。突變蛋白的表達(dá)使得細(xì)胞核膜的正常結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞膜變得脆弱易碎。同時(shí)染色質(zhì)異質(zhì)化程度增加，染色質(zhì)凝集

3、異常。在雙氧水誘導(dǎo)刺激下，LaminA/C基因Glu82Lys突變增加細(xì)胞凋亡發(fā)生率。 CARP和CARK基因是我院從主動(dòng)脈心臟文庫中克隆的兩個(gè)新基因。前期研究結(jié)果顯示CARP基因可以抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在培養(yǎng)的新生大鼠心肌細(xì)胞中高表達(dá)可以抑制腎上腺素誘發(fā)的心肌細(xì)胞肥厚。提示CARP可能是心肌肥厚的抑制因子。CARK基因特異表達(dá)于心肌組織，它的人類同源基因TNNI3K可與肌鈣蛋白Ⅰ相互作用，提示它可能參與調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞收縮

4、功能。我們早前的研究結(jié)果表明，在小鼠心臟中高表達(dá)CARK可以促進(jìn)心肌肥厚發(fā)生，提示CARK是心臟特異的心肌肥厚相關(guān)基因。本文第二部分工作旨在通過建立這兩個(gè)基因的基因敲除小鼠模型，研究它們在心血管系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)育和正常功能維持中所起的作用，以及與心肌重構(gòu)的關(guān)系。我們構(gòu)建了兩個(gè)基因的基因敲除載體，轉(zhuǎn)染小鼠ES細(xì)胞后，篩選得到了它們的陽性重組克隆。將重組ES細(xì)胞注射入小鼠囊胚后，得到了這兩個(gè)基因的嵌合體小鼠。由于學(xué)制所限，目前該部分工作尚遠(yuǎn)未