Understanding the functional analysis of the epigenetic regulation in congenital cardio-craniofacial-limb defects

了解先天性心颅面四肢缺陷表观遗传调控的功能分析

• 批准号: 22KK0122
• 负责人: 竹内 純
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0122/
• 关键词: 先天異常; 心疾患重症化; 3D空間解析; 非コードRNA; ヒストン修飾因子; エピゲノム解析; 先天性疾患; 心臓ー頭頸部

心臓―四肢症候群は、ヒト先天異常症において心臓―上肢形成不全だけでなく高い発症率で頭部（頭頸部）形成不全を伴う。近年、共役因子依存的に組織特異的な形成に機能するエピゲノム因子が報告されたことにより、申請者はヒトHolt-Oram症候群(HOS)モデルとなるTbx5遺伝子破壊マウスを用いて本課題に取り組んでいる。本年度においては、新規非コードRNA、および、ヒストン制御因子に焦点をあて遺伝子破壊マウスを作成して頭頸部・心臓・上肢形成異常の解明を目指してきた。2022年度に遂行した研究結果を下記に記す。1；Tbx5;Gm5563多重遺伝子破壊マウスの形態解析：CoMBI/EFICを用いた3D空間解析により内部構造の詳細なデータを得ることができた。心室肉柱と房室中隔構造の消失、心房構造の縮小または消失、第一第二咽頭弓の融合または消失、が見受けられた。Tbx5単独のKOでは見受けられないこと、かつ、HOS患者ではレアなケースではあるが前述のような形態異常は報告されていることから、TBX5と遺伝的相互作用する機能性エピゲノム因子であると考えられる。2；Tbx5; Gm42017多重遺伝子破壊マウスの形態解析：iGONAD法を用いて多重遺伝子破壊マウスの作成に成功している。心臓形態異常はTbx5単一遺伝子破壊マウスとほぼ同程度であったのに対して、Tbx5+/-;Gm5563+/-マウス胚心臓ではTbx5+/-マウスと同程度の表現型であったのに対し、上肢においてはTbx5単一遺伝子破壊マウスと同程度の発生異常が見受けられた。このことから二つの非コードRNAによって、Tbx5は特異性を獲得していると考えられる。3；Ring1;Tbx5多重遺伝子破壊マウスの形態解析：頭部間葉系細胞の分化異常が見受けられた。血管への分化転換の可能性が高く、メカニズム理解に向けて次年度に取り組む。

心脏中心综合征不仅涉及人类先天性异常中的头部（头部和颈部）发育不良的高头（头部和颈部）发育不良的发生率。近年来，已经报道了以共价因子依赖性方式在组织特异性形成中起作用的表观基因组因子，并且申请人正在使用TBX5基因降低小鼠（人类Holt-Oram综合征（HOS）模型）在此问题上工作。今年，我们一直在创建专注于新的非编码RNA和组蛋白调节剂的基因中断的小鼠，以阐明头部和颈部，心脏和上肢发育不良的发育不良。下面列出了2022年进行的研究结果。 1; TBX5; GM5563多基因中断小鼠的形态分析：通过使用Combi/EFIC 3D空间分析获得了内部结构的详细数据。心室肉柱和房屋隔膜消失，心房结构的还原或消失，以及第一和第二咽弓的融合或消失。尽管单独使用TBX5可以看出这一点，但在HOS患者中，这是一个罕见的情况，但已报道了上述形态异常，并且被认为是与TBX5相互作用的功能表观基因组因子。 2; tbx5; GM42017多基因中断小鼠的形态分析：伊戈纳德方法已用于创建多个基因破坏的小鼠。心脏形态异常与TBX5单基因中断小鼠的异常大致相似，而TBX5 +/-; gm55563 +/- gm5563 +/-小鼠胚胎心脏具有与TBX5 +/-小鼠相似的表型，而发育异常则与TBX5单一元素单一型成分相似。这表明TBX5通过两个非编码RNA获得了特异性。 3; RING1； TBX5多个基因破坏小鼠的形态学分析：头部间充质细胞的异常分化。转变为血管的可能性很大，我们将在明年努力了解该机制。

项目成果

Interaction between Sall1/4 and Myocd is critical for myocardial compaction through the regulation of cyclin genes

Sall1/4 和 Myocd 之间的相互作用通过调节细胞周期蛋白基因对心肌致密至关重要

• 发表时间: 2022
• 作者: Katano W;Mori S;Tajika Y;Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K
• 通讯作者: Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K

Combined method of whole mount and block‐face imaging: Acquisition of <scp>3D</scp> data of gene expression pattern from conventional in situ hybridization

整体贴片和块面成像相结合的方法：从常规原位杂交中获取基因表达模式的<scp>3D</scp>数据

• DOI: 10.1111/dgd.12827
• 发表时间: 2022
• 期刊: Development, Growth &amp; Differentiation
• 作者: Sutrisno Aldy Anindyawan;Katano Wataru;Kawamura Hayata;Tajika Yuki;Koshiba‐Takeuchi Kazuko
• 通讯作者: Koshiba‐Takeuchi Kazuko

Sall1/4 cooperate with Myocd to promote cell cycle progression for ventricular myocardial compaction

Sall1/4与Myocd合作促进心室心肌致密化的细胞周期进程

• 发表时间: 2022
• 作者: Katano W;Mori S;Tajika Y;Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K
• 通讯作者: Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K

Sall1/4 are required for cardiac conduction system development by delimiting Hcn4-positive region

通过界定 Hcn4 阳性区域，Sall1/4 是心脏传导系统发育所必需的

• 发表时间: 2022
• 作者: Katano W;Mori S;Tajika Y;Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K
• 通讯作者: Takeuchi JK and Koshiba-Takeuchi K

Sall1/4はSrf/Myocdと協調して胎児期の心筋増殖を制御する

Sall1/4配合Srf/Myocd控制胎儿心肌增殖

• 发表时间: 2022
• 作者: 片野亘;森俊太;多鹿友喜;竹内純;小柴和子
• 通讯作者: 小柴和子