去甲基化酶Tet1介导的DNA去甲基化修饰对心脏发育和功能的影响

发布时间：2020-06-16 01:55

【摘要】：心脏发育是个体从一个胚胎到成体持续进行的复杂过程,涉及细胞增殖,迁移,分化和程序性细胞死亡以及结构重塑,心脏的正常发育是维持其基本功能的重要基础。众所周知,心脏的发育受到遗传、环境及表观遗传的多种因素的影响。过去几年的研究表明,表观遗传修饰在调控心脏发育过程中起到重要作用。表观遗传机制主要包括DNA甲基化、染色质重塑、组蛋白修饰及非编码RNA,其中DNA甲基化是研究最广泛的能够改变心脏发育过程的表观遗传修饰。DNA甲基化状态(5-mc)向去甲基化状态(5-hmc)转变的过程,是一种新的DNA表观遗传修饰。这一过程主要由DNA双加氧酶TET(Ten-eleven translocation,TET)蛋白家族(Tet1、Tet2、Tet3)介导。在哺乳动物中,TET家族蛋白参与了心脏发育多个生物学过程的调控,影响了组织特异性基因表达的调节、细胞发育和基因组稳定性,保证了机体中心脏结构和功能的正常。本文主要研究DNA去甲基化酶Tet1介导的DNA去甲基化过程对心脏发育、结构及功能的影响作用。利用细胞生物学、免疫组织化学、小鼠心脏超声、高通量全基因组测序等技术,探究Tet1参与的调控作用。研究发现,在小鼠出生后的整个发育过程中,Tet1心脏中均有持续表达,Tet1蛋白的表达量P1P14P8W,成年后表达量显著下降。在心脏发育的各个时期,5hmC修饰在WT小鼠中明显多于KO小鼠。通过成年小鼠心脏组织染色,研究发现P8W KO小鼠出现一定程度的心肌纤维化、心腔扩张,而WT小鼠并未出现这一特征。同时,小鼠心脏超声结果显示KO小鼠较WT小鼠心脏收缩功能下降。综上研究结果表明,去甲基化酶Tet1介导的DNA去甲基化参与了心脏发育过程的调控,继而影响了心脏的结构与功能。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R541
【图文】：

心脏,小鼠

图３．１邋（Ａ邋）邋ｑＰＣＲ检测Ｔｅｔｌ邋ＷＴ和ＫＯ小鼠心脏Ｔｅｔｌ的表达；（Ｂ邋）邋ｑＰＣＲ检测野逡逑生型邋ＰＩ、Ｐ１４、Ｐ８Ｗ邋小鼠心脏邋Ｔｅｔｌ邋的表达；（Ｃ邋）Ｄｏｔ邋Ｂｌｏｔ邋检测邋ＰＩ、Ｐ１４、Ｐ８Ｗ邋ＷＴ／ＫＯ逡逑小鼠心脏５ｈｍＣ修饰情况逡逑１９逡逑

小鼠,射血分数,心功能,短轴

选取Ｐ８ＷＷＴ／ＫＯ小鼠（ｎ＝１０），提前三天每天胸部刺激预处理，提前一天心逡逑脏部位脱毛，进行小鼠心脏超声实验，结果显示ＫＯ小鼠心脏收缩舒张的幅度较逡逑ＷＴ小鼠小（图３．３邋Ａ邋）。统计超声数据，结果显示ＥＦ（射血分数）ＫＯ小鼠较ＷＴ小逡逑鼠显著下降，ＦＳ（短轴缩短率）ＫＯ小鼠较ＷＴ小鼠显著下降（图３．３邋Ｂ），提示Ｔｅｔｌ逡逑ＫＯ小鼠心功能下降。逡逑２０逡逑

【参考文献】