Cx32在人血管内皮细胞的表达及其血管性致病机制研究

批准号:
81200965
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
栾兴华
依托单位:
学科分类:
H0911.神经-肌肉接头和肌肉疾病、自主神经疾病
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨欣、袁华强、蒋天放、王雪萍、杨洁群
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中文摘要
Cx32基因突变导致的X连锁性CMT-1型(CMTX1)是一种较常见的遗传性周围神经病,部分患者可出现突发的可逆性中枢神经系统症状。基于以往Cx32的有髓神经纤维表达研究,很难解释中枢神经系统异常,但新近发现的动物血管和血管内皮细胞系的Cx32表达则为阐释该病的发病机制提供了新的方向。尤其是我们发现CMTX1患者血管内皮细胞形态及其缝隙连接处Cx32蛋白的异常,更为血管性致病机制提供了依据。本课题将通过患者和对照组血管病理、RNA、蛋白水平研究人血管内皮细胞上Cx32的表达及与其它缝隙连接蛋白的关系;检测组织、转染突变体的细胞、脑小血管内皮细胞系的异常蛋白、炎症反应以及物质通透性等变化。我们推测,Cx32不仅通过神经细胞发挥作用,同时可通过调节血管炎症因子释放,介导NO引起胞间小分子传递抑制功能等导致疾病的发生。本研究对阐明CMTX1发病机理、提供遗传咨询及探索有效防治措施具有重要意义。
英文摘要
X-linked Charcot-Marie-Tooth disease type 1 (CMTX1) is a molecularly designated form of hereditary motor and sensory neuropathy caused by mutations of connexin32 gene (Cx32), which is the second most frequent form of inherited peripheral neuropathy. Transient recurrent white matter lesion has been described in some CMTX patients. It has been reported that Cx32 is expressed in Schwann cells in the peripheral nerve system, and the gap junction coupling of neurons, oligodendrocytes and astrocytes in the central nerve system. However, it can't explain the transient recurrent CNS symptoms well. Recently, connexin32 was found in endothelial cells (ECs) and participating in gap-junction intercellular communication. What's more, in our study, mutant Cx32 was expressed in CMTX1 patients' vascular endothelial cells gap junction abnormally. These findings suggest Cx32 may modulate the endothelial function associated with CMTX1 symptoms. Here, we study the vascular pathology, Cx32 and other connexins RNA, protein expression in human ECs; detect inflammatory reaction and substance permeability modulated by NO in human tissues, HeLa cells transfected with mutant Cx32 and human brain microvascular endothelial cells. We speculate that not only does the mutant Cx32 in Schwann cells, oligodendrocytes and astrocytes do harm to the PNS and CNS, but the abnormal Cx32 in ECs also protects vessels from inflammation by regulating cytokine expression and plays an important role in the reduction of electrical coupling between ECs by NO. The significance of our study is to clarify vascular pathogenesis, genetic counseling and to explore effective therapeutic intervention for CMTX1.
Cx32基因突变导致的CMTX1是较常见的遗传性周围神经病,因患者在特定诱发因素下可出现突发的可逆性反复发作的中枢神经系统症状而受到越来越多重视。作为一种遗传性疾病,目前我们拥有的治疗手段非常有限,但是该蛋白在体外和小鼠血管内皮细胞上表达的初步发现和未来进一步的探索,将为我们深入了解该病的致病机制和从血管角度的治疗策略提供新的思路。通过三年的课题研究,我们收集了34例周围神经病变患者腓肠神经标本,通过免疫组织化学和免疫电镜的方法观察到人的血管内皮细胞存在Cx32表达。. 我们以此结构为基础,构建并获得Cx32以及突变型CX32-I20T和CX32-insT质粒包装的慢病毒液。功能上,首先我们通过慢病毒侵染细胞进一步分析,发现高表达Cx32促进细胞的连接,Cx32发生点突变时(CX32-I20T替换)细胞连接的能力下降,Cx32发生移码突变时(CX32-insT),不能促进细胞之间的连接。其次,以SNAP作为NO的供体,通过染料偶合的方法检测到Cx32可能参与了NO介导的可逆性细胞间通透抑制作用。最后,我们发现CX32能够促进细胞迁移,CX32的突变导致IL6/MCP-1的分泌水平升高,其可能在炎症过程中调节炎性因子释放从而起到保护血管的作用。. 经过三年的课题研究,通过临床现象向基础研究的过渡,我们已在医院层面开展纳入医疗保险的临床检查项目,即CX32基因检查,检查方式简便易行,费用较低廉,便于CMTX1的患者基因水平上的明确诊断。同时,我们建立一套研究血管内皮细胞和缝隙连接蛋白家族功能的思路与技术平台。如此以来, CX32的致病机制和治疗的研究扩大了范围,拓宽思路,更重要的是能够使原有的基础研究真正的用到临床,达到基础与临床相互转化、彼此提高的目的。
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