HNRNPs家族成员在强直性肌营养不良等非稳定微卫星疾病中的功能研究
批准号:
82071270
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李默怡
依托单位:
学科分类:
神经系统发育与代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李默怡
中文摘要
神经退行性疾病强直性肌营养不良(DM)属于一类非稳定微卫星DNA疾病,累及骨骼肌、中枢神经系统等多个组织系统。过去认为MBNL与(CUG)EXP结合所致RNA成年剪接形式减少,以及CELF1上调所致RNA胚胎剪接形式增加是主要致病机理。但我们新近发现,HNRNPA1是一个新的DM1相关RNA选择性剪接异常的作用因子,在DM1细胞中上调并可导致RNA胚胎剪接形式增加,且靶位点与CELF1并不完全重叠,提示存在DM1发病的新机制。基于此,我们拟探寻HNRNPs家族中是否还存在其他DM1选择性剪接异常作用因子,HNRNPA1及家族成员在DM1及其他非稳定微卫星模型中上调的分子机制并评估表达水平恢复后的DM1相关选择性剪接异常的恢复程度,以及HNRNP家族成员失调在中枢系统产生的影响,为DM1及类似非稳定微卫星疾病病理机制及个性化治疗提供新的研究方向和依据。
英文摘要
Myotonic Dystrophy belongs to the inheritable neurodegenerative diseases caused by unstable microsatellite DNA expansions. It affects multi-systems including skeletal muscles and central nervous system. The main pathogenesis of these unstable microsatellite diseases is the RNA gain of function. It was thought that the sequestration of MBNLs by (CUG)EXP with corresponding adult splicing decrease and upregulation of CELF1 with corresponding fetal splicing increase co-affected RNA splicing events in DM1. However, recently we found HNRNPA1 act as a new splicing factor in DM1. It is upregulated in DM1 muscles and promotes fetal splicing events as CELF1. But they have non-overlapping DM1 targets. Therefore, we wonder if other HNRNP members are DM1 splicing factors as well and what cause the upregulation of HNRNPs in DM1 and other unstable microsatellite diseases. And it is necessary to evaluate the feasibility of the DM1 spliceopathy relief by reversing HNRNP expression levels. Last but not the least, we plan to investigate the effects of HNRNPs misregulation on CNS which was not focused in our previous work related to DM1. We hope our studies in this project can shed new lights on pathogenesis of DM1 and other unstable microsatellite diseases and they can provide helpful information to facilitate the medical translation into potential customized therapy for this group of diseases.
神经退行性疾病强直性肌营养不良(DM)属于一类非稳定微卫星DNA疾病,累及骨骼肌、中枢神经系统等多个组织系统。过去认为MBNL与(CUG)EXP结合所致RNA成年剪接形式减少,以及CELF1上调所致RNA胚胎剪接形式增加是主要致病机理。但我们此前发现,HNRNPA1是一个新的DM1相关RNA选择性剪接异常的作用因子,在DM1细胞中上调并可导致RNA胚胎剪接形式增加,且靶位点与CELF1并不完全重叠,提示存在DM1发病的新机制。基于此,我们仔细探寻了HNRNP家族成员失调在中枢系统产生的影响,无论是在脊髓系统过表达和特异性过表达HNRNPA1蛋白,都可以稳定地引起小鼠后肢瘫痪和行动能力下降,脊髓神经元细胞的死亡和小胶质细胞的激活。对HNRNPA1持续表达30天和11天的小鼠脊髓进行采样和转录组学分析发现,表达30天的小鼠脊髓细胞中炎症因子的转录水平显著上升,一些HNRNPA1的经典靶标也发生选择性剪接异常和转录水平异常;而在HNRNPA1表达11天的小鼠脊髓中明显检测到与小胶细胞激活和焦亡途径诱导上升相关的基因。如小胶细胞标志物Cx3cr1、小胶细胞炎性小体标志物NLRP3等。后期我们将对焦亡通路进行抑制并检测神经元的损伤情况是否可以得以恢复。此外,近期研究发现,存在非稳定微卫星扩增突变导致自闭症症状的情况,这与我们课题的初衷通过构建(CUG)EXP模型探寻RNA结合蛋白在此模型中的影响不谋而合,目前我们也已经构建好(CUG)EXP的表达病毒,并将测试不同长度(CUG)EXP在中枢系统特别是大脑表达对RNA结合蛋白包括HNRNPs家族蛋白的影响,同时我们将观测处理小鼠是否存在自闭症样表型。相信我们的工作将为DM1、类似非稳定微卫星疾病以及非稳定微卫星扩增导致的自闭症的病理机制及个性化治疗提供新的研究方向和依据。
RNA剪接因子Rbfox1和Mbnl2介导的NRXNs选择性剪接机制研究
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批准号:31401107
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李默怡
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依托单位:
国内基金
海外基金