父代饮酒致子代小鼠心脏发育异常的组蛋白乙酰化修饰机制

目的:探讨父代饮酒对子代心脏发育的影响,以及组蛋白乙酰化修饰机制。方法:雄性C57小鼠给予连续酒精(体积分数40%,每天10 mL/kg)暴露6周,分别设空白对照组(无处理)及阴性对照组(生理盐水灌胃)。干预后雌雄小鼠合笼,收集新生子代小鼠心脏组织。测量新生小鼠出生体重;电镜检测心肌细胞超微结构;TUNEL法检测心肌细胞凋亡水平;qPCR检测caspase-3及Bcl-2的mRNA表达水平;Western blot法检测active caspase-3、caspase-3及Bcl-2蛋白表达水平;ChIP-qPCR法检测caspase-3及Bcl-2启动子上组蛋白H3K9及H3K27乙酰化水平。结果:父代饮酒小鼠子代出生体重明显较对照组降低(P<0.05);电镜下见酒精组新生小鼠心肌细胞出现肌丝溶解、肌浆网扩大和肌丝排列紊乱;同时其凋亡细胞较对照组明显增多;酒精组caspase-3 mRNA表达较对照组显著升高(P<0.05),active caspase-3蛋白水平较对照组显著升高(P<0.05),Bcl-2 mRNA及蛋白均较对照组显著降低(P<0.05);caspase-3基因启动子组蛋白H3K9乙酰化水平较对照组显著升高(P<0.05);Bcl-2启动子组蛋白H3K27乙酰化水平较对照组显著降低(P<0.05)。结论:父代饮酒可以引起子代小鼠心脏发育异常。组蛋白乙酰化修饰可能介导了子代小鼠心肌细胞凋亡过程。

新生小鼠心肌肌钙蛋白Ⅰ相互作用蛋白的鉴定与功能预测

目的采用高通量蛋白质组学筛选鉴定小鼠心肌原代细胞中可能与心肌肌钙蛋白I(c Tn I)存在相互作用的蛋白质并通过生物信息学软件预测其可能参与的生物过程及信号通路。方法取C57新生小鼠的心脏制备心肌原代细胞,提取细胞全蛋白行免疫共沉淀实验筛选出c Tn I的相互作用蛋白,通过质谱分析技术对其进行鉴定;将鉴定所得蛋白质信息输入生物信息学软件分析其理化性质,预测其可能参与的生物过程及信号通路。结果共鉴定出262种可能与c Tn I存在相互作用的蛋白质,预测其可能参与的生物进程14条,KEGG生物学通路33条(P<0.05)。结论在小鼠心肌细胞中,有262种蛋白可能与c Tn I存在相互作用,其中部分蛋白可能参与心肌细胞钙离子内流及PI3K-Akt信号通路的调节。

基于RNA-Seq对心肌肌钙蛋白Ⅰ R193H突变限制性心肌病小鼠转录组的分析

目的利用RNA-Seq检测正常小鼠与心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)R193H突变所致限制性心肌病(RCM)小鼠中差异表达的基因,探索RCM的发病机制。方法取3月龄C57小鼠和c TnI 193H突变小鼠的心脏,提取心肌组织全mRNA,并反转录成cDNA,PCR扩增后构建文库,进行高通量测序。分析测序结果,获得差异表达的基因,利用生物信息学方法分析其可能参与的生物学过程。结果共鉴定出52个差异表达基因,其中高表达基因28个,低表达基因24个(P<0.05),共涉及到16条相关KEGG通路,主要参与免疫和代谢相关的生物学过程。结论 c TnI突变可引起基因差异表达,免疫应答、线粒体能量代谢、心肌细胞分化等过程可能参与了RCM的发生发展过程。

姜黄素通过抑制p300/CBP下调酒精诱导的胎鼠心脏GATA4及NKX2.5过表达

目的:探讨p300/CBP是否参与介导了孕期酒精暴露所致的心脏核心转录因子GATA4和NKX2.5的过表达,为防治酒精所致的先天性心脏病提供新的切入点。方法:选取C57BL/6小鼠作为研究对象,随机分为对照组、酒精组、DMSO+酒精组和姜黄素+酒精组。收集胚胎16.5d胎鼠心脏,采用染色质免疫共沉淀技术和Western blot检测小鼠心脏组织中GATA4、NKX2.5启动子区域p300/CBP的结合量及组蛋白ac-H3的乙酰化水平。运用RT-PCR检测GATA4、NKX2.5基因mRNA表达量。结果:ChIP-RT-PCR结果显示,酒精能够显著提高GATA4、NKX2.5启动子区域p300/CBP的结合量及组蛋白ac-H3的乙酰化水平(均P<0.01)。Western blot结果表明,酒精能够显著提高胎鼠心肌组蛋白ac-H3表达水平(P<0.01)。RT-PCR结果显示,酒精能够显著上调GATA4、NKX2.5基因mRNA表达量(均P<0.01)。姜黄素(p300/CBP抑制剂)能够显著降低GATA4和NKX2.5基因启动子区域p300/CBP的结合量,纠正酒精所致的组蛋白ac-H3的高乙酰化,并下调GATA4和NKX2.5基因mRNA过表达(均P<0.05)。结论:p300/CBP介导的组蛋白ac-H3高乙酰化可能是孕期酒精暴露致GATA4、NKX2.5基因过表达的关键调控因素。姜黄素通过抑制p300/CBP在启动子区域的结合能显著降低酒精所致的组蛋白H3高乙酰化,下调GATA4、NKX2.5基因过表达,可能成为防治孕期酒精暴露致子代心脏发育畸形的干预新靶点。