沉默因子REST介导心脏肥大α-MHC反转调节的染色质重塑机制
批准号:
32071109
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
彭鲁英
依托单位:
学科分类:
循环与血液生理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭鲁英
中文摘要
心脏肥大是心力衰竭发生的关键环节,其中α-肌球蛋白重链(α-MHC)如何反转下调是一个重要的科学问题,涉及的机制尚未明了。我们前期发现,心肌细胞肥大时,阻遏物元件-1沉默子(REST)及招募的阻遏复合物分子水平上调,α-MHC表达下降;抑制REST则可下调阻遏复合物分子的水平,α-MHC反转上调,心脏肥大状况改善;并发现α-MHC基因序列具有潜在结合REST的阻遏物顺式元件。据此推测:受心脏重塑因素触发,REST通过顺式元件与α-MHC基因结合,并与Sin3A/CoREST互作聚集染色质重塑分子,招募的DNMT3a/b与IIaHDACs协同调节,压塑染色质而抑制α-MHC表达,导致心脏肥大。因此,本课题拟利用相关生物技术以及细胞和动物模型,全面解析心脏肥大时REST介导的特异表观分子在α-MHC调控域的反式占据及调节作用,阐明心脏肥大的表观机制,为揭示心衰病理生理过程提供新颖的科学依据。
英文摘要
Cardiac hypertrophy is a key link in the development of heart failure, in which the mechanism of α-MHC downregulation has not been fully understood so far. Our previous research found that the expression of REST and its recruitment epigenetic repressive complex was up-regulated with reduction of α-MHC expression during cardiac hypertrophy. Silencing REST notably inhibited the transcription of epigenetic repressive complex and attenuated the cardiac hypertrophy due to decrease of α-MHC expression. Furthermore, we found that the region of α-MHC gene harbored a cis-element sequences required for REST binding. Accordingly, it is speculated that triggered by cardiac remodeling factors, REST specifically binds to the α-MHC sequence, and interacts with Sin3A/CoREST to mediate the aggregation of chromatin remodeling complexes. The recruited DNMT3a/b and IIaHDACs synergistically remodel the chromatin of α-MHC into a condensed status that inhibits its expression, finally leading to cardiac hypertrophy. Therefore, this project intends to analyze the trans-occupation of REST-mediated chromatin remodeling complexes in the α-MHC sequence during cardiac hypertrophy, and explore the crucial epigenetic factors of the cardiac remodeling that is mediated through REST/α-MHC pathway based on genetic manipulation model, which might provide a new scientific evidence for revealing the pathophysiology of heart failure.
心脏肥大是导致心力衰竭的关键过程,心力衰竭则是各种病因所致的心血管疾病终末表现。沉默转录因子REST(RE-1 silencing transcription factor)是一种含有串联锌指结构域的锌指蛋白,可与靶基因中相应的限制性沉默序列位点(RE-1)相结合,从而抑制靶基因的表达。为了探究相关机制,分别构建了siRNA-REST,REST过表达质粒,并制备了心肌特异性敲除REST小鼠,深入解析REST在肥大过程中对炎症通路及关键分子的调控作用,并结合生物信息学分析,为全面理解心脏肥大过程中结构变异的调节机制提供实验证据。在心脏肥大的状态下,抑制REST表达可使促炎因子表达上调,导致NF-κB和JAK2/STAT3炎症相关信号通路激活,进而加剧心脏肥大和纤维化的程度。已知REST可与UCHL1相互作用负调控其表达,证实抑制REST调控的下游分子UCHL1显著下调NF-κB和JAK2/STAT3通路的活性,进而逆转心脏肥大及纤维化。本研究初步揭示了REST通过靶向UCHL1介导的炎症途径参与调控心脏肥大的新功能,并在机制上提示REST-UCHL1-NF-κB/STAT3轴可能是干预心力衰竭的潜在通路。此外,我们对REST在心肌细胞中结合染色质进行建库分析,初步证实REST对心脏肥大的整体调控作用,并提供了下游潜在的干预靶点。
REST 抑制NFκB/STAT3 磷酸化调节心脏重塑过程炎症反应的机制研究
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批准号:21ZR1467000
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:彭鲁英
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依托单位:
KCNQ1和KCNE1双基因修饰构建大鼠心律失常遗传模型及在体功能研究
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批准号:81370298
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2013
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负责人:彭鲁英
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依托单位:
去乙酰化酶抑制剂调节肠上皮细胞紧密连接的信号通路
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批准号:31170791
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:彭鲁英
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依托单位:
组蛋白乙酰化对分化中的心肌细胞Kir2.1的表达调控
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批准号:30971621
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2009
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负责人:彭鲁英
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依托单位:
利用酵母遗传筛选法鉴定内向整流钾离子通道的关键功能位点
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批准号:30470961
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2004
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负责人:彭鲁英
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依托单位:
国内基金
海外基金