miRNA-125通过抑制NMD途径增强无义突变所致血友病翻译通读治疗的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81700182
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    王刚
  • 依托单位：
    山西医科大学
  • 学科分类：
    H08.血液系统
  • 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 frequency of nonsense mutation in hemophilia is approximately 10%. Premature termination codons (PTCs) can be generated by nonsense mutation, and such PTC-mRNAs encode inactive aberrant C-terminally truncated coagulation factors. Read-through drugs promote the combination of near-cognate aminoacyl tRNA and PTC, and induce the partial restoration of full-length protein synthesis. However，the effect of read-through can be reduced by the nonsense-mediated mRNA decay (NMD) pathway according to degrading PTC-mRNAs. In the project, we will construct a cell model of hemophilia caused by nonsense mutation, and analyze the molecular mechanism of miRNA-125 regulating coagulation factor VIII or IX. Subsequently, we will detect the mRNA levels and full-length protein levels of F8/F9 in all treatment groups using qRT-PCR, Western Blot and ELISA. Our research will reveal the molecular mechanism of miRNA-125 enhancing the effect of translational bypass therapy (TBT) and provide insight into novel therapeutic strategies with TBT for hemophilia and other inherited diseases caused by nonsense mutation.
大约10%的血友病由无义突变引起，无义突变导致mRNA中出现提前终止密码子（PTC），蛋白质合成被提前终止，无法产生有活性的凝血因子。促通读药物可通过使近关联氨基酰tRNA与PTC结合，将PTC解码为有义密码子达到一定治疗效果，但无义突变可引发无义介导的mRNA降解（NMD）途径导致mRNA被降解从而严重影响通读治疗效果。本研究通过建立无义突变所致血友病细胞模型，分析miRNA-125对NMD途径的影响，进而揭示其对无义突变的凝血因子调控的分子机制；通过qRT-PCR、Western Blot及Myc/HA双抗夹心ELISA法检测单用促通读药物处理、联合miRNA-125和促通读药物共处理、空白对照组中凝血因子mRNA水平及全长蛋白水平，评价miRNA-125是否能够增强无义突变所致血友病的翻译通读治疗，并揭示其分子机制，为无义突变所致血友病及其它遗传性疾病的翻译通读治疗提供一种新的思路。

结项摘要

凝血因子发生无义突变可导致重型血友病，无义突变使得mRNA中出现提前终止密码子（premature termination codons，PTC），蛋白质合成被提前终止，无法产生有活性的凝血因子。促通读药物可通过使近关联氨基酰tRNA与PTC结合，将PTC解码为有义密码子达到一定治疗效果，但无义突变可引发无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated mRNA decay，NMD）途径导致mRNA被降解从而严重影响通读治疗效果。本项目建立了含无义突变的凝血因子的稳定细胞株和来源于血友病患者的诱导多能干细胞（iPSCs）；稳定细胞株中转染miRNA-125后，凝血因子mRNA水平相比对照组有明显提高，证实miRNA-125能够通过靶向关键蛋白SMG1抑制NMD途径，提高无义突变的凝血因子基因mRNA水平；通过Western Blotting及ELISA检测发现，miRNA-125与促通读药物G418（或PTC124）联合处理后，与单用G418（或PTC124）处理相比，可以得到更多的凝血因子全长蛋白，证实miRNA-125可增强翻译通读治疗的效果；进一步深入研究揭示其分子机制为miRNA-125作为一种NMD抑制剂，能够通过下调NMD关键因子SMG1的表达来抑制NMD途径，使无义突变的凝血因子基因mRNA水平升高，这样使得促通读药物可以作用的mRNA底物增多，更能有效地提高全长凝血因子蛋白的表达。此外，在研究中发现无义突变的凝血因子基因发生了选择性剪接，产生了两种较短的剪接产物Alt-S1和Alt-S2，推测可能是由于无义相关的选择性剪接（nonsense-associated altered splicing，NAS）途径导致。本项目深入研究了无义突变导致血友病的分子机制，为无义突变所致血友病及其它遗传性疾病的翻译通读治疗提供一种新的思路，对遗传性疾病的个体化治疗提供可靠的理论依据和指导意义。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
血友病A患者环境因素与出血严重程度相关性分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    首都医科大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈昆;杨林花;王刚;刘秀娥;秦秀玉;张夏林
  • 通讯作者：
    张夏林
血友病A抑制物产生的危险因素及相关治疗进展
  • DOI：
    10.13201/j.issn.1004-2806-b.2018.12.023
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    临床血液学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈昆;张建华;王刚;张夏林;杨林花
  • 通讯作者：
    杨林花
无义突变的人凝血因子IX小基因稳定细胞株选择性剪接的研究
  • DOI：
    10.19746/j.cnki.issn1009-2137.2021.01.037
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国实验血液学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王刚;孙雯雯;朱履锴;马艳春;张夏林;张建华;任娟;秦秀玉;杨林花;柴宝峰
  • 通讯作者：
    柴宝峰
Identification of five novel variants of haemophilia B in 32 patients in Shanxi province, China
中国山西省 32 名患者中鉴定出 5 种新的 B 型血友病变异
  • DOI：
    10.1111/hae.14007
  • 发表时间：
    2020-04
  • 期刊：
    Haemophilia
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Xialin Zhang;Gang Wang;Kun Chen;Cuiming Zhang;Xiuyu Qin;Yaofang Zhang;Xiue Liu;Linhua Yang
  • 通讯作者：
    Linhua Yang
Molecular mechanism of a novel Ser362Asn mutation causing inherited FX deficiency in a Chinese family
新型 Ser362Asn 突变导致中国家族遗传性 FX 缺陷的分子机制
  • DOI：
    10.1007/s12185-020-02877-y
  • 发表时间：
    2020-04
  • 期刊：
    International Journal of Hematology
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Xialin Zhang;Kun Chen;Gang Wang;Cuiming Zhang;Bingni Zhao;Xiue Liu;Xiuyu Qin;Linhua Yang
  • 通讯作者：
    Linhua Yang

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其他文献

利用高频脑电的局灶性癫痫患者癫痫发作检测
  • DOI：
    10.7652/xjtuxb201802023
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    西安交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王栋;李扩;刘晓芳;闫相国;王刚
  • 通讯作者：
    王刚
Synthesis, phase composition and modified microwave dielectric properties of Mg2+ substituted Zn2SiO4 ceramics with uniform microstructure
均匀微结构Mg2取代Zn2SiO4陶瓷的合成、物相组成及改性微波介电性能
  • DOI：
    10.1088/2053-1591/ab3f1b
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    Materials Research Express
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    叶泽君;李颉;王刚;祁正峰;甘功文;杨燕;张怀武
  • 通讯作者：
    张怀武
不同尺度水平并列气泡运动特性三维数值研究
  • DOI：
    10.16058/j.issn.1005-0930.2015.02.003
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蒋昌波;王刚;邓斌;沈超
  • 通讯作者：
    沈超
Reliability Equations for Cloud Storage Systems with Proactive Fault Tolerance
具有主动容错功能的云存储系统的可靠性方程
  • DOI：
    10.1109/tdsc.2018.2882512
  • 发表时间：
    2020-07
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing（SCI一区）
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李静;李鹏;Rebecca J. Stones;王刚;李忠伟;刘晓光
  • 通讯作者：
    刘晓光
无界面钢筋的叠合板式剪力墙受力性能试验研究
  • DOI：
    10.14006/j.jzjgxb.2016.10.011
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    建筑结构学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    初明进;刘继良;侯建群;刘木禾;王刚;邱光明
  • 通讯作者：
    邱光明

其他文献

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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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