环境因素作用于平面细胞极性通路易感基因致人类神经管畸形发生机制的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81771589
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    蔡春泉
  • 依托单位：
    天津市儿童医院
  • 学科分类：
    H0419.胎儿相关性疾病与胎源性疾病
  • 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

Neural tube defects (NTDs) are the most common and severe malformations of the central nervous system. They result from embryonic failure of neural tube closure that can occur at any level of the embryonic axis. Both genetic and environmental factors are involved in the aetiology of NTDs. The genes variation of the planar cell polarity (PCP) pathway can lead to NTDs. Researchs have published showing the PCP pathway is closely related to NTDs in human cohorts in recent years. As a environmental factors, retinoic acid (RA) can cause NTDs. The genes in PCP pathway may be involved in NTDs caused by RA. However, the mechanism of NTDs by environmental factors on susceptibility gene in PCP pathway remains to be clarified further. Based on the above research background and our previous research findings, in this study we will adopt bioinformatics tools, utilize MassArray biotechnology to detect the PCP susceptibility genes in Han population of Northern China. We will verify the function of susceptibility genes in human NTDs vitro model, and build NTDs animal model by RA to discuss the mechanism of NTDs by environmental factors on susceptibility gene in PCP pathway. Studies of this project are expected to provide some evidence on early diagnosis and drug screening by interposed PCP pathway.
神经管畸形(NTDs)是胚胎发育早期神经管闭合障碍引起的中枢神经系统畸形，与环境和遗传因素交互作用相关。研究表明平面细胞极性(PCP)通路核心基因突变可致NTDs。近年来不同人群研究也发现该通路基因与人类NTDs发生密切相关。维甲酸(RA)作为一种环境因素过量可致NTDs发生。研究报道PCP通路基因可能参与RA导致的NTDs发生。但环境因素作用于PCP通路易感基因致人类NTDs发生机制有待进一步阐明。基于以上研究背景、项目组既往研究结果及所收集样本信息，本研究拟利用生物信息学工具及MassArray分子量阵列等技术，明确PCP通路中存在的中国北方汉族人群NTDs相关易感基因并在人类神经管体外模型中验证易感基因功能；通过建立维甲酸 NTDs动物模型，以探讨环境因素作用于PCP通路致NTDs发生的具体机制，为NTDs的早期诊断以及筛选通过干预PCP信号通路防治NTDs的药物靶标提供科学依据。

结项摘要

神经管畸形(NTDs)是胚胎发育早期神经管闭合障碍引起的中枢神经系统畸形。NTDs是环境因素、遗传因素、表观遗传学等多因素作用的疾病。研究表明平面细胞极性(PCP)通路、叶酸代谢通路中核心基因的突变可引发NTDs，基因组DNA甲基化也与NTDs发生相关。作为环境因素，维甲酸（RA）过量可引起NTDs的发生，而补充叶酸可以有效降低NTDs发生率。本研究利用生物信息学工具及MassArray分子量阵列技术等，明确PCP信号通路、叶酸代谢通路中存在的中国北方汉族人群NTDs相关的易感基因，通过建立维甲酸 NTDs动物模型，以探讨环境因素作用于PCP信号通路导致NTDs的发生机制。研究结果发现：在中国北方汉族人群儿童中发现了叶酸代谢通路中7个基因的12个SNPs位点可增加NTDs发生风险，包括BHMT基因rs3733890、MTHFD1基因rs2236224/rs2236225、MTHFR基因rs1801133、MTR基因rs1805087、MTRR基因rs10380/rs162036/rs1801394/rs9332、RFC1基因rs1051266/rs3788200以及TYMS基因rs502396；基因型交互作用分析，得出SNP-SNP之间存在较为显著的交互作用。在中国北方汉族NTDs家系中，NTDs患者基因组DNA甲基化异常，DNA甲基化异常可能是增加NTDs发病的危险因素。该研究为NTDs的早期诊断以及筛查提供科学依据。

项目成果

期刊论文数量（18）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
神经管缺陷家系的甲基化共分离模式及基因本体分析
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2019.08.004
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中华医学遗传学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张瑞苹;舒剑波;赵林胜;蔡春泉
  • 通讯作者：
    蔡春泉
A unique methylation pattern co-segregates with neural tube defect statuses in Han Chinese pedigrees
中国汉族谱系中独特的甲基化模式与神经管缺陷状态共分离
  • DOI：
    10.1007/s10072-017-3132-1
  • 发表时间：
    2017-10
  • 期刊：
    Neurological Sciences
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Zhang Ruiping;Cao Lirong;Wang Yizheng;Fang Yulian;Zhao Linsheng;Li Weidong;Shi Ou-Yan;Cai Chun-Quan
  • 通讯作者：
    Cai Chun-Quan
关于遗传基因检测中基因变异临床意义分级的建议
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    天津医药
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡春泉;喻长顺;舒剑波;李光
  • 通讯作者：
    李光
一个2A型肢带型肌营养不良家系CAPN3基因的突变分析
  • DOI：
    10.19845/j.cnki.zfysjjbzz.2020.0329
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中风与神经疾病杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑洁;徐晓薇;张新杰;王学韬;邹倩倩;舒剑波;蔡春泉
  • 通讯作者：
    蔡春泉
Association of neural tube defects with maternal alterations and genetic polymorphisms in one-carbon metabolic pathway
神经管缺陷与母体改变和一碳代谢途径遗传多态性的关联
  • DOI：
    10.1186/s13052-019-0630-1
  • 发表时间：
    2019-03-14
  • 期刊：
    ITALIAN JOURNAL OF PEDIATRICS
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Cai, Chun-Quan;Fang, Yu-Lian;Liu, Wei
  • 通讯作者：
    Liu, Wei

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其他文献

应用微阵列比较基因组杂交技术探讨颅部神经管畸形与基因组拷贝数变异的相关性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    安徽医科大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汪静;郭柳;蔡春泉;陈晓丽;谢华;赵慧智;吴佰林;张霆;姜宏
  • 通讯作者：
    姜宏

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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