【摘 要】
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背景和目的:心房颤动(简称房颤)是最常见的持续性心律失常。随着年龄增长房颤的发生率不断增加,75岁以上人群可达10%。房颤的主要病因来源心房结构的改变,其中主要包括结构异常以及心房电生理异常。心房肌特异性表达基因群在维持心房行使其正常功能发挥着重要的作用。有相关的研究表明,心房肌特异性表达基因的改变可以加重房颤的发生与发展。本研究旨在通过高通量mRNA测序系统性筛选出心房肌特异性表达基因群,并在心
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目(项目编号:81930044); 国家自然科学基金面上项目(项目编号:81870286);
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背景和目的:心房颤动(简称房颤)是最常见的持续性心律失常。随着年龄增长房颤的发生率不断增加,75岁以上人群可达10%。房颤的主要病因来源心房结构的改变,其中主要包括结构异常以及心房电生理异常。心房肌特异性表达基因群在维持心房行使其正常功能发挥着重要的作用。有相关的研究表明,心房肌特异性表达基因的改变可以加重房颤的发生与发展。本研究旨在通过高通量mRNA测序系统性筛选出心房肌特异性表达基因群,并在心房肌特异性表达基因群中挑选出在房颤组织中有差异性改变的基因,从有效挖掘房颤的治疗靶点。方法:通过对正常组织的心房和心室以及在具有房颤疾病的心房组织进行高通量mRNA测序分析寻找靶基因。通过实时mRNA定量,免疫荧光以及蛋白免疫印迹对靶基因的表达进行精确评估。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术实现在体靶基因的敲除或者过表达,从而评估靶基因在心房重构中所产生的作用。从机制层面上,通过对转基因小鼠的心房组织进行mRNA测序分析,有效揭示靶基因所涉及的主要通路。利用钙调神经磷酸酶(Calcineurin)活性测定,实时定量PCR,免疫共沉淀,蛋白免疫印迹,病理切片染色以及siRNA转染技术等细胞学,生物分子学以及生物化学技术对靶基因在调节心房组织的重构中的作用进行详细的分析以及验证。结果:通过高通量的mRNA测序分析发现共有65个基因在心房组织中特异性高表达,其中相对于房颤组织中有显著差异的基因共有6个(5个上调,1个下调)。结合既往研究,我们发现CIB2基因可能在心房组织重构中具有潜在的调节价值。利用转基因技术,发现CIB2基因敲除可以加重房颤的发生率以及房颤的持续时间,而过表达CIB2基因则有效抑制房颤的发生率以及房颤的持续时间。通过对CIB2基因敲除或过表达的房颤组织进行高通量mRNA测序结果分析,发现CIB2基因可能通过对钙调神经磷酸酶活性抑制作用,从而有效抑制心房重构,降低房颤的发生率(易感性)及其持续时间。在细胞学水平上,我们发现CIB2可以抑制CIB1介导的Calcineurin的细胞膜定位,进而抑制心房肌细胞内钙调神经磷酸酶活性,防止活化T细胞核因子(NFAT)进入细胞核,从而有效抑制心房肌的重构。结论:在房颤组织中,CIB2下调可以促进钙调神经磷酸酶的细胞膜定位,从而活化Calcineurin,继而导致心房重构,促进房颤的发生。通过过表达CIB2则可以有效抑制房颤发生。综上所述,通过开发新药物或者基因技术改变CIB2的表达量可能成为未来治疗房颤的新治疗手段。
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