创建prkch+/-和prkch-/-新斑马鱼模型及其对脑血管表型和血管病理动态影响的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81701142
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    李骄星
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    H0906.脑血管结构、功能异常及相关疾病
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The genotypes of GA and AA in PRKCH 1425 G/A, which are specific in Asians, weakly heterogeneous and strongly evidential, are associated with lacunar infarction. But the association with the cerebrovascular phenotypes and vascular pathological features is still unknown. Our preliminary experiments have confirmed that the changes of cerebrovascular phenotypes (stenosis vessels and sprouting vessels) could be observed in larval zebrafishes after knockout from exon1 of prkch gene to frameshift mutations by means of CRISPR/Cas9. On the basis of this preliminary study, it is designed to establish two types of hereditary transgenic prkch zebrafish models. That is one knocked in the 1425 G/A (including the prkch/ki-GA and prkch/ki-AA genotypes), and the other knocked out exon1 resulting in frameshift mutation (including the prkch/ko-exon1 +/- and prkch/ko-exon1 -/- genotypes) and exon9 without the frameshift mutation (including the prkch/ko-exon9 +/- and prkch/ko-exon9 -/- genotypes), respectively. Dynamically observing the vascular phenotypic and pathological differences within these genotypic transgenic larval and adult models fed the high-fat diet is helpful to reveal the core role of prkch gene in the cerebrovascular phenotypes and pathological features.
亚洲人特异、弱异质性、强证据的PRKCH 1425 G/A的GA、AA基因型与腔梗存在关联。但与脑血管表型和血管病理的关联不明。我们的预实验证实，利用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼的prkch基因1号外显子致移码突变，在幼鱼观察到脑血管表型改变（血管有狭窄和芽生血管）。由此，拟创建斑马鱼的敲入模型prkch/ki-GA和prkch/ki-AA（模拟人类PRKCH 1425 G/A）以及敲除模型prkch/ko-exon1 +/-、prkch/ko-exon1 -/-、prkch/ko-exon9 +/-、prkch/ko-exon9 -/-（模拟敲除prkch基因1号外显子致移码突变；敲除PRKCH 1425 G/A所在的9号外显子）并稳定遗传的新模型，在此遗传背景下及在叠加高脂饮食后，观察幼鱼、成鱼脑血管表型、病理的动态变化，以明晰prkch、高脂致脑血管表型和病理改变的核心病损机制。

结项摘要

在我们前期实验基础上，为了净化遗传背景及构建纯合突变体，将杂合突变体（prkch+/-）外交3代再内交从而得到prkch纯合突变体（prkch-/-）。通过比对基因序列及氨基酸序列，我们发现斑马鱼prkch基因与人类PRKCH基因的同源性较好。利用全胚胎原位杂交技术观察prkch在斑马鱼发育过程8 cell-120hpf（hpf指受精后小时）中的时空表达，我们发现prkch基因在眼部、后脑和脊索表达较多。利用单光子共聚焦显微镜观察72hpf和120hpf的prkch-/-幼鱼与野生型幼鱼的脑血管表型，发现prkch-/-幼鱼的中脑中央动脉（middle mesencephalic central artery，MMCtA）存在狭窄甚至闭塞，通过脑血管造影术发现闭塞部位无造影剂通过。为了研究prkch-/-幼鱼出现相关血管表型的内在机制，我们对72hpf和120hpf的prkch-/-斑马鱼和野生型斑马鱼进行了转录组分析，结果提示72hpf有619个差异表达基因，120hpf有675个差异表达基因；进一步分析两个时间点的差异基因，筛选出260个共同的显著差异表达基因。对显著差异表达基因行基因功能（Gene Ontology， GO）富集分析、基因和基因组的京都百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes， KEGG）富集分析。在120hpf，GO分析中显示有多个关于脂质代谢的基因功能富集。在KEGG分析中，我们发现富集出的花生四烯酸代谢通路与本课题中观察到的血管表型相关。基于基因与人类的同源性分析、基因相关功能的研究，我们挑选了6个感兴趣的差异表达基因（cyp2p10、cyp2p9、cyp2p8、pank2、pdxka、soat2），利用RT-qPCR 验证是否是显著差异表达。RT-qPCR验证结果提示cyp2p10、cyp2p9、cyp2p8、pank2、pdxka在prkch-/-幼鱼中表达下调，soat2表达上调。差异基因中cyp2p10、cyp2p9、cyp2p8富集于花生四烯酸代谢通路，我们推测上述基因的下调与prkch-/-幼鱼血管狭窄甚至闭塞相关。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Prevalence of RNF213 variants in symptomatic intracranial arterial stenosis/occlusion in China
中国症状性颅内动脉狭窄/闭塞中 RNF213 变异的患病率
  • DOI：
    10.1007/s00438-020-01650-4
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    Molecular Genetics and Genomics
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Sun Xunsha;Luo Man;Li Jiaoxing;Lai Rong;Lin Jing;Wang Yufang;Xu Xiaowei;Wu Shaoqing;Sheng Wenli
  • 通讯作者：
    Sheng Wenli
Mutations of RNF213 are responsible for sporadic cerebral cavernous malformation and lead to a mulberry-like cluster in zebrafish
RNF213突变导致斑马鱼散发性脑海绵状血管瘤并导致桑葚样簇
  • DOI：
    10.1177/0271678x20914996
  • 发表时间：
    2020-04-04
  • 期刊：
    JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Lin, Jing;Liang, Jie;Sheng, Wenli
  • 通讯作者：
    Sheng, Wenli
Decreased Pituitary Height and Stunted Linear Growth After Radiotherapy in Survivors of Childhood Nasopharyngeal Carcinoma Cases
儿童鼻咽癌患者放疗后垂体高度降低和线性生长发育迟缓
  • DOI：
    10.3389/fendo.2018.00643
  • 发表时间：
    2018-11
  • 期刊：
    Frontiers in endocrinology
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Xie Chuanbo;Li Jiaoxing;Weng Zijin;He Longjun;Yin Shaohan;Zhang Jingwen;Zhang Jing;Sun Tao;Li Haojiang;Liu Yuying
  • 通讯作者：
    Liu Yuying
AND score: a simple tool for predicting infection in acute ischemic stroke patients without a ventilator in the Chinese population.
AND评分：预测中国人群中没有呼吸机的急性缺血性脑卒中患者感染的简单工具
  • DOI：
    10.1177/0300060519888303
  • 发表时间：
    2020-03
  • 期刊：
    The Journal of international medical research
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li J;Wang Y;Sun X;Lin J;Lai R;Liang J;Wu X;Sheng W
  • 通讯作者：
    Sheng W
High serum uric acid levels are a protective factor against unfavourable neurological functional outcome in patients with ischaemic stroke.
高血清尿酸水平是缺血性卒中患者不良神经功能结果的保护因素
  • DOI：
    10.1177/0300060517752996
  • 发表时间：
    2018-05
  • 期刊：
    The Journal of international medical research
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang YF;Li JX;Sun XS;Lai R;Sheng WL
  • 通讯作者：
    Sheng WL

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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