组蛋白H3K9me2表达调控在耳蜗毛细胞损伤和保护中的机制研究
结题报告
批准号:
81300825
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
于慧前
依托单位:
学科分类:
H1404.听觉异常与平衡障碍
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈霞、陈岩、李雯、李岩、梅红林、吴净芳、倪文力
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中文摘要
噪声、药物、感染等均能造成明显耳毒性和永久性听力障碍,因此深入了解毛细胞损伤机制及有效毛细胞保护策略在感音神经性聋的防治工作中尤为重要。前期研究发现下调组蛋白H3K9me2能有效减轻耳蜗毛细胞损伤,达到毛细胞保护的目的;基因表达谱分析发现细胞周期调控基因Pcdh8和Insm1在毛细胞保护中表达显著上调。最新研究表明,细胞周期调控基因是维持分裂后毛细胞稳定的重要因素。本研究旨在研究调控组蛋白H3K9me2毛细胞保护的分子机制及有效的毛细胞保护策略:通过观察shRNA和G9a/GLP抑制剂处理后毛细胞的形态和数量,研究Pcdh8、Insm1基因与组蛋白H3K9me2的相互作用,阐明其对毛细胞损伤和保护的调控作用,并进一步探讨其作用的分子机制;同时,在耳蜗过量表达Pcdh8和Insm1基因,实现G1/S期阻滞,促进毛细胞自我修复,逆转毛细胞死亡,为基因治疗感音神经性耳聋奠定实验基础。
英文摘要
Sensorineural hearing loss (SNHL) is one of the most common sensory defects in humans. Hair cells are vulnerable to various ototoxic insults, such as noise, drugs and infections. Relative mechanism and effective prevention of hair cell loss remains an unmet medical need. Previous studies have found that cell cycle-related genes are quite important to maintain the stability of hair cells. It was found that down-regulation of the dimethylated histone H3 lysine 9 (H3K9me2) can effectively reduce the cochlear hair cell injury and protect hair cells. Expression profiling and RT-qPCR analyses indicated that the otoprotection by G9a/GLP inhibition might be mediated through the up-regulation of Pcdh8 and Insm1. It was confirmed that the expression Pcdh8 and Insm1 can induce G1/S phase arrest in our previous studies. Using shRNA interference and the G9a/GLP specific inhibitors, we try to observe the changes of cell cycle-related genes expression and histone modification, as well as the interaction, to further understand the molecular mechanisms underlying the otoprotection of inhibition of H3K9me2. Moreover,the project is to explore the potential therapeutic value of Pcdh8 and Insm1 clinically for hearing protection of Corti organ morphologically and functionally by over expression of Pcdh8 and Insm1.
噪声、药物、感染等均能造成明显耳毒性和永久性听力障碍,因此深入了解毛细胞损伤机制及有效毛细胞保护策略在感音神经性聋的防治工作中尤为重要。本课题针对有效的毛细胞保护策略及毛细胞保护机制两个主要方向进行阐述。在毛细胞保护策略方面,采用 LSD1 抑制剂,上调 H3K4me2 水平,研究其在小鼠耳聋模型(离体培养和在体耳聋模型)中耳蜗毛细胞保护作用。在毛细胞保护机制方面,结合基因芯片结果和miRNA靶基因预测技术,过量表达 miR-182,发现其通过对 FOXO3a 基因的转录后抑制而阻碍顺铂引起的毛细胞凋亡,实现毛细胞保护的目的,阐述了毛细胞保护的具体分子学机制。具体结果和关键数据包括以下几点:1)组蛋白 H3K4me2 在毛细胞损伤模型中表达下调,从某种意义上,毛细胞损伤可能与 H3K4me2 下调相关。2)LSD1抑制剂( S2101 或 CBB1007)能够上调H3K4me2,抑制新霉素所致的毛细胞死亡,实现毛细胞保护的目的,这种保护作用是通过抑制经典凋亡通路caspas-3来实现的。3)基于前期G9a/GLP抑制剂处理后的基因芯片结果和miRNA靶基因预测技术,我们发现部分miRNA,比如miR-124, -183, -96 和-182等可能参与保护毛细胞抵御顺铂导致的内耳毛细胞损伤。通过过量表达实验筛选,重点关注 miR-182 对毛细胞的保护作用。4)过表达 miR-182 能有效预防低浓度顺铂引起的内耳毛细胞减少,这种保护作用是通过抑制内源性凋亡通路阻止毛细胞凋亡来实现的。5)在分子学机制研究方面,利用RNA—蛋白免疫共沉淀技术,发现MiRNA-182直接通过对 FOXO3a 基因的转录后抑制而阻碍顺铂引起的毛细胞凋亡。通过本课题,我们通过调控组蛋白表达和MiRNA表达,提高内耳毛细胞的稳定性及对损伤的耐受能力,最终实现对目前常见感音神经性聋保护的目的,为临床毛细胞保护奠定实验依据。
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
MiR-182-5p protects inner ear hair cells from cisplatin-induced apoptosis by inhibiting FOXO3a.
MiR-182-5p 通过抑制 FOXO3a 保护内耳毛细胞免受顺铂诱导的细胞凋亡
DOI:10.1038/cddis.2016.246
发表时间:2016-09-08
期刊:Cell death & disease
影响因子:9
作者:Li Y;Li A;Wu J;He Y;Yu H;Chai R;Li H
通讯作者:Li H
Inhibition of the Activation and Recruitment of Microglia-Like Cells Protects Against Neomycin-Induced Ototoxicity
抑制小胶质细胞样细胞的激活和募集可防止新霉素引起的耳毒性
DOI:10.1007/s12035-014-8712-y
发表时间:2015-02-01
期刊:MOLECULAR NEUROBIOLOGY
影响因子:5.1
作者:Sun, Shan;Yu, Huiqian;Li, Huawei
通讯作者:Li, Huawei
Inhibition of H3K4me2 Demethylation Protects Auditory Hair Cells from Neomycin-Induced Apoptosis
抑制 H3K4me2 去甲基化可保护听觉毛细胞免受新霉素诱导的细胞凋亡
DOI:10.1007/s12035-014-8841-3
发表时间:2015-08-01
期刊:MOLECULAR NEUROBIOLOGY
影响因子:5.1
作者:He, Yingzi;Yu, Huiqian;Li, Huawei
通讯作者:Li, Huawei
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