ANK2 H931Y突变与心律失常的关系探讨及GPRASP1参与动静脉畸形发生机制的研究

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第一部分:ANK2 H931Y突变与心律失常的关系探讨研究背景:遗传性心律失常是由一种或多种基因突变引起的疾病,该疾病会导致患者发生猝死的风险增高。这些突变会扰乱电生理的稳态,使心肌结构和功能发生改变,也会导致严重的与心律失常密切相关的结构性疾病。ANK2是一个非典型的非离子通道心律失常基因,它的功能丧失突变与心律不齐和心源性猝死有关,但ANK2缺乏稳定的结构/功能以及临床数据,我们很难简单地根据突变位置、次要等位基因频率和/或预测性结构算法来得知该基因突变所导致的疾病风险,目前其机制尚未完全阐明。研究目的:我们从一个心律失常家系病例中发现了ANK2 p.H931Y突变,构建了该突变的基因敲入小鼠模型,分析心律失常与ANK2 p.H931Y突变的相关性。研究方法:通过在线生物信息学软件对发现的ANK2p.H931Y突变进行致病性分析,将从全外显子组测序中得到的突变进行Sanger测序进行验证。构建了Ank2 p.H931Y基因敲入小鼠,使用动态心电图分析系统监测其心电表型。研究结果:我们在心律失常家系的两名房室传导阻滞的患者中发现了一种罕见的ANK2 p.H931Y杂合突变。Ank2在Ank2 p.H931Y小鼠心脏内表现为转录水平表达减少,但蛋白水平的表达没有显著差异。在胺碘酮刺激下,Ank2p.H931Y老年鼠显示心率、房室和心室内传导的改变,以及复极的改变。研究结论:在胺碘酮刺激下,Ank2p.H931Y突变会增加老年鼠心律失常的易感性。第二部分:GPRASP1参与动静脉畸形发生机制的研究动静脉畸形(Arteriovenous malformation,AVM)是一种常见的血管畸形,严重的会破裂出血造成死亡或残疾给患者家庭和社会带来了沉重负担,半数以上的患者无法得到合适有效的治疗,治疗的棘手源于对AVM机制研究的不充分。我们前期研究发现80%多的散发脑脊髓AVM都有KRAS/BRAF体细胞突变。但有研究显示单纯BRAF突变并不足以引起AVM表型。源于胚系突变/体细胞突变的双重打击理论更贴近于AVM的发生机制。我们在动静脉畸形6个家系中发现G蛋白信号通路中一个基因GPRASP1在患者中存在纯合突变。以动静脉畸形的显著表型—异常的血管生成为指标,我们在分子细胞水平检测GPRASP1参与血管生成,并且通过GPR4来影响下游G蛋白经典信号通路,构建内皮特异性条件敲除鼠,观察到小鼠发生胃肠道AVM,肝血管生成增加,视网膜血管异常。从而对GPRASP1基因突变参与动静脉畸形的发生机制做出阐述,完善AVM双重打击理论,找到动静脉畸形新的治疗干预靶点。
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