Fidgetin遗传变异降低血浆叶酸预防先天性心脏病发生的分子机理

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81770312
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0203.先天性心脏病
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Folate deficiency is an independent risk factor for congenital heart disease (CHD); however, the maternal plasma folate level is paradoxically not a good diagnostic marker. Genome-wide association studies have identified variants of non-folate metabolic genes associated with the plasma folate level, suggesting that these genetic polymorphisms are potential risk factors for CHD. In previous studies, we performed genotyping of these common variants in a CHD case-control study and found that rs2119289 variant in Fidgetin (FIGN) gene was associated with significant reduction in CHD susceptibility, and this variant contributed to decreased plasma folate levels meanwhile. Therefore, we will apply multiple molecular biological technologies, cellular experiments, embryonic mice models and in combination of metabolites concentration test including folate in plasma, human heart and placenta tissues, and investigate the mechanism of rs2119289 modulating FIGN expression, interfering proteasome activity and expressions of RFC1 and DHFR, and regulating folate levels, thus providing a new diagnostic marker for CHD susceptibility reduction and highlighting theoretical basis for the effects of folate fortification on preventing CHD.
叶酸缺乏是先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)的独立危险因素,然而与此相悖的是,母体血浆血酸水平并非良好的CHD诊断指标。全基因组关联研究(GWAS)已发现血浆叶酸水平相关的非叶酸代谢通路基因的遗传变异,提示这些遗传多态是潜在的CHD风险相关位点。在前期工作中,我们在CHD病例-对照中对这些常见变异进行基因分型,发现Fidgetin(FIGN)基因rs2119289位点显著降低了CHD风险,且该位点同时和血浆低叶酸水平密切相关。为此,我们运用多种分子生物学技术、细胞实验和胎鼠模型,结合血浆、心脏及胎盘组织叶酸等代谢物的表达检测,研究rs2119289如何调控FIGN的表达、进一步干预蛋白酶体活性及RFC1和DHFR的表达量进而调节叶酸水平的机制,旨在为CHD的发病风险提供新的预测靶标,为补充叶酸预防CHD的作用提供理论基础。

结项摘要

研究背景:叶酸缺乏是先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)的独立危险因素,然而与此相悖的是,母体血浆血酸水平并非良好的CHD诊断指标。全基因组关联研究(GWAS)已发现血浆叶酸水平相关的非叶酸代谢通路基因的遗传变异,提示这些遗传多态是潜在的CHD风险相关位点。.研究方法:为探讨中国汉族人群中叶酸水平相关位点对CHD风险的影响,我们开展了3组独立的病例-对照研究,累计纳入1489例CHD病例和1745例对照人群。采用实时定量PCR和Western blotting技术检测人类心血管组织和胎盘组织FIGN的表达水平。分子机制的研究方法包括荧光素酶报告基因检测、表面等离子共振和染色质免疫沉淀技术。采用串联亲和层析和免疫共沉淀方法鉴定FIGN的互作蛋白。分别运用商业化蛋白酶体活性试剂盒和免疫测定试剂盒检测叶酸通路中蛋白酶体活性和代谢物浓度。.结果: FIGN第4内含子的+94762G>C (rs2119289)位点显著降低了CHD的风险(P=5.1×10−14 等位基因, P=8.5×10−13基因型)。与野生型GG基因型相比,GC基因型和CC基因型的CHD风险分别下降了44%(OR=0.56; 95% CI=0.47–0.67)和66% (OR=0.34; 95% CI=0.23–0.50)。叶酸水平较低的C等位基因携带者FIGN表达水平显著增加,原因是转录抑制因子CREB1无法结合FIGN可变转录本X3的启动子。进一步的机制研究表明,FIGN表达增加抑制了蛋白酶体降解,进而导致叶酸代谢关键酶RFC1 和DHFR 的贮积,促进叶酸的吸收和代谢。.结论:我们首次揭示了血浆叶酸水平降低是由于FIGN内含子位点的存在使得叶酸跨膜转运及利用增加,从而降低了CHD的患病风险。我们的研究结果解释了血液叶酸水平对于预测CHD价值有限的原因。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Susceptibility to congenital heart defects associated with a polymorphism in TBX2 3 ' untranslated region in the Han Chinese population
  • DOI:
    10.1038/s41390-018-0181-y
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Pediatric Research
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Wang Jie;Zhang Ran ran;Ca Ke;Yang Qian;Duan Wen yuan;Zhao Jian yuan;Gui Yong hao;Wang Feng
  • 通讯作者:
    Wang Feng

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2011年春夏长江中下游旱涝急转特征及原因分析
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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  • 通讯作者:
    曾南
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  • 通讯作者:
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NOTCH信号通路关键基因调控区异常在法洛四联症发病机制中的作用
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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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