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BCOR基因突变致X-连锁骨质疏松伴肢端骨溶解综合征发病机制的研究
结题报告
批准号:
81370978
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
章振林
依托单位:
学科分类:
H0712.骨转换、骨代谢异常及钙磷代谢异常
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
何进卫、汪纯、岳华、胡伟伟、顾洁梅、张增、郑慧、邵冲
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中文摘要
迄今对Blimp1-BCL6信号通路在调节破骨细胞分化和维持骨稳态中具关键作用没有引起足够关注,是因该信号通路异常调控并没在人体疾病中得到证实。我们前期发现"骨质疏松伴肢端骨溶解"新综合征家系,对患病兄弟2人全外显子组测序,获得BCOR致病基因K1029R突变。BCOR是BCL6共结合阻遏因子。前期预实验证实:K1029R突变导致破骨细胞NFATc1通路活化;BCOR与BCL6结合力下降等。由此我们推测BCOR基因K1029R突变导致X-连锁隐性遗传骨质疏松伴肢端骨溶解综合征,可能经Blimp1-BCOR-BCL6信号通路对破骨细胞调控发生异常,使破骨细胞功能和骨吸收显著增强。为此,本课题拟通过体外细胞实验和特定组织表达BCOR-K1029R点突变小鼠的整体实验,以阐明BCOR基因K1029R突变对Blimp1-BCOR-BCL6信号通路在调控破骨细胞功能及骨质疏松和骨溶解的发病机制。
英文摘要
So far, the role of Blimp1-BCL6 signaling pathway in the regulation of osteoclast differentiation and the maintenance of bone homeostasis has not attracted enough attention, because abnormal regulation of this pathway has not been confirmed in human diseases. We used an exome-sequencing strategy and identified a pathogenic BCOR mutation (K1029R) in two brothers with a new osteoporosis with acro-osteolysis syndrome. Bcor is a Bcl6 corepressor factor. In our previous study, we found that the K1029R mutation led to activied NFATc1 pathway on osteoclast, and decreased BCOR interaction with BCL6. Therefore, we hypothesize that the BCOR gene K1029R mutation causes this X-linked recessive osteoporosis with acro-osteolysis syndrome through Blimp1-BCOR-BCL6 signaling pathway, which enhances osteoclast function and leads to a phenotypes of osteoporosis with acro-osteolysis. Therefore, we intend to use in vitro experiments and knockin mouse model to clarify the exact molecular mechanism of the BCOR gene K1029R mutation in the Blimp1-BCOR-BCL6 signaling pathway in the regulation of osteoclast function, and in the pathogenesis of osteoporosis with acro-osteolysis. The present study will provide an important basis for research and development of therapy through this signaling pathway for diseases with increased activity of osteoclast function such as osteoporosis.
本研究对一个呈常显遗传方式的“类似幼年特发性关节炎”家系(先证者和患病家系成员共5例),通过连锁定位分析和全外显子组测序,鉴定到STAT1基因一个错义突变,为外显子3存在c.143T>C突变(p.Ile48Thy),迄今并无文献和基因数据库报告该突变,为新突变。为此,我们构建了Stat1基因敲除和Stat1Y33X 敲入小鼠模型,进行了X线摄片、微CT和小动物核磁共振对小鼠骨和关节进行检查,没有发现四肢关节和骨骼与野生小鼠的差异,同时,对上述小鼠进行多个组织和脏器包括骨和关节等进行病理检查,我们分别将幼年6周和成年12周的Stat1+/-与WT小鼠鼠爪、股骨、膝关节进行组织固定,石蜡包埋后切片并进行H&E染色,以及关节软骨、生长板软骨Safranin O 染色,两种基因型骨组织的组织学切片及染色未见显著差异;而且对皮肤、肝脏、脾脏、肾脏和结直肠等组织进行病理检查未见与野生型小鼠的差异。为模拟家系患者低温发病特点,将小鼠置于4℃环境中饲养4周,隔日观察小鼠鼠爪等外观变化,未发现小鼠鼠爪外观变化差异;4周低温饲养处死后,取Stat1+/-与WT小鼠鼠爪、股骨、膝关节进行组织固定、切片并染色等,未见杂合突变小鼠骨和关节软骨、生长板软骨等存在组织学上的差异。此外,我们利用微CT对小鼠左侧后肢进行检查和三维重构,对各组小鼠后肢2D和3D图像结果进行表型分析,提示纯合子(基因敲除小鼠)、杂合子与同窝野生型小鼠相比,未发现明显骨和关节改变。.本项目尽管我们通过该点突变敲入小鼠模型的研究,并未发现类似先证者的骨和关节病变,但是通过本病例家系结合连锁定位分析和全外显子组测序等,鉴定致病基因及利用突变敲入小鼠模型,是临床病例结合实验研究的转化医学之体现,我们后续将通过斑马鱼等基因突变敲入模型研究,进一步阐明该突变之分子机制,有望发现可能的治疗关节病等常见病的药物靶点,具有重要意义。本项目已发表SCI收录论文7篇,培养已毕业博士和硕士研究生各2名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A novel compound mutation of CYP27B1 in a Chinese family with vitamin D-dependent rickets type 1A
维生素 D 依赖性 1A 型佝偻病中国家系中 CYP27B1 的新复合突变
DOI:10.1515/jpem-2013-0183
发表时间:2014-03-01
期刊:JOURNAL OF PEDIATRIC ENDOCRINOLOGY & METABOLISM
影响因子:1.4
作者:Hu, Wei-Wei;Ke, Yao-Hua;Zhang, Zhen-Lin
通讯作者:Zhang, Zhen-Lin
Serum osteocalcin levels are inversely associated with plasma glucose and body mass index in healthy Chinese women
健康中国女性的血清骨钙素水平与血糖和体重指数呈负相关
DOI:10.1038/aps.2014.92
发表时间:2014-12-01
期刊:ACTA PHARMACOLOGICA SINICA
影响因子:8.2
作者:Hu, Wei-wei;Ke, Yao-hua;Zhang, Zhen-lin
通讯作者:Zhang, Zhen-lin
Identification of two novel mutations in the PHEX gene in Chinese patients with hypophosphatemic rickets/osteomalacia.
中国低磷性佝偻病/骨软化症患者 PHEX 基因的两个新突变的鉴定
DOI:10.1371/journal.pone.0097830
发表时间:2014
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Yue H;Yu JB;He JW;Zhang Z;Fu WZ;Zhang H;Wang C;Hu WW;Gu JM;Hu YQ;Li M;Liu YJ;Zhang ZL
通讯作者:Zhang ZL
Identification of two novel mutations in the COMP gene in six families with pseudoachondroplasia
鉴定了六个假性软骨发育不全家族中 COMP 基因的两个新突变。
DOI:10.3892/mmr.2016.5486
发表时间:2016-09-01
期刊:MOLECULAR MEDICINE REPORTS
影响因子:3.4
作者:Yu,Wei-Jia;Zhang,Zeng;Zhang,Zhen-Lin
通讯作者:Zhang,Zhen-Lin
Seven novel and six de novo PHEX gene mutations in patients with hypophosphatemic rickets.
低磷血症性佝偻病患者的 7 个新的 PHEX 基因突变和 6 个从头的 PHEX 基因突变
DOI:10.3892/ijmm.2016.2796
发表时间:2016-12
期刊:International journal of molecular medicine
影响因子:5.4
作者:Li SS;Gu JM;Yu WJ;He JW;Fu WZ;Zhang ZL
通讯作者:Zhang ZL
FGF23依赖型磷酸盐尿性间叶瘤致低磷骨软化症发病的分子遗传机制研究
  • 批准号:
    81974123
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
药物转运体基因深度测序鉴定阿德福韦酯致低磷性骨软化症的风险基因型和功能研究
  • 批准号:
    81770871
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
性腺激素调控SLCO2A1突变导致原发性肥大性骨关节病发病的分子机制研究
  • 批准号:
    81570794
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
骨量和肌肉双变量复杂性状与11个候选基因68个SNP和单倍型的核心家系连锁和群体关联分析
  • 批准号:
    81170803
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
阿仑膦酸钠作用分子靶点10个基因67个标签SNP和单倍型与骨质疏松疗效关系的研究
  • 批准号:
    81070692
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
骨代谢相关基因26个标签SNP和单倍型与女性峰值骨量的家系连锁分析
  • 批准号:
    30771019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
男性峰值骨量与骨代谢相关候选基因10个SNP的家系连锁分析
  • 批准号:
    30570891
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    章振林
  • 依托单位:
国内基金
海外基金