斑馬魚模型的心肌病相關致病基因MYL的功能研究.pdf

1、目的： 已知必需肌球蛋白輕鏈(essentialmyosinlightchain，ELC)和調節(jié)肌球蛋白輕鏈(regulatorymyosinlightchain，RLC)基因的突變與肥厚型心肌病(hypertrophiccardiomyopathies，HCM)的發(fā)生有關。因此研究肌球蛋白輕鏈(myosinlightchains，MYL)在心臟形成和心肌細胞重構中的作用對了解ELCs和RLCs突變相關心肌病的發(fā)生機制至關重要。

2、已有多個ELCs和RLCs的突變被報道與HCM的發(fā)病有關，但對其在心臟發(fā)育和功能建立過程中的功能和可能的致病機制研究甚少。目前有關RLCs基因功能的研究已在進行，但是ELCs的基因功能喪失性(lossoffunction)研究卻未見報道。本研究以斑馬魚為模型，研究和比較心臟形成過程中ELC和RLC同源基因的功能，探討其與心肌病相關的病理生理學機制。 方法： 在NCBI數(shù)據(jù)庫中搜索MYL同源基因，用ClustalW和DSG

3、ene軟件對斑馬魚和人的核苷酸和氨基酸序列進行分析鑒定。原位雜交法檢測基因表達。嗎啡啉修飾的反義寡核苷酸(Morpholinoantisenseoligonucleotides，MO)微注射抑制基因的表達。根據(jù)活體心臟影像測量和計算心率、心室縮短分數(shù)及舒張和收縮末期容積。用抗原抗體免疫熒光染色法和顯微成像技術檢測肌節(jié)形成情況、肌節(jié)長度和細胞大小及排列。對注射MO后的Tg(cmlc2:nuDsRed)轉基因魚胚胎心室成像并進行心肌細胞計數(shù)

4、。TUNEL法檢測細胞凋亡情況。 結果： 生物信息學分析結果顯示，在斑馬魚中的cmlc1和cmlc2分別是人類心臟ELC和RLC的同源基因。用MO抑制cmlc1或cmlc2的表達后發(fā)現(xiàn)，兩者均可導致嚴重的心功能損害，且前者使心室容積增加，后者使心室容積減小。盡管cmlc1和cmlc2的表達降低仍可使肌球蛋白纖維合成類似桿狀的結構，但是所形成的肌節(jié)長度不同。cmlc1表達降低的心室肌節(jié)長度增加，而cmlc2表達降低的心室肌

5、節(jié)長度縮短。心肌細胞的大小和數(shù)量也呈現(xiàn)出相同趨勢，即cmlc1表達降低的心室肌細胞增大、增多，而cmlc2表達降低的心室肌細胞減小、減少。這些結果說明cmlc1和cmlc2基因在心臟發(fā)育和功能建立過程中有著重要的作用，在心肌病的發(fā)生中可能存在不同的作用機制。 結論： cmlc1和cmlc2是維持胚胎時期心臟肌節(jié)形成和泵功能建立所必需的，但在調控心肌收縮力、肌節(jié)長度、心肌細胞大小和數(shù)量方面有著截然不同的作用，提示ELCs和