DLL1基因异常与法洛氏四联症发病关系的分子机制研究

TOF is one of the most common cyanotic congenital heart defects. It is important to study the pathogenesis of TOF. Our previous study demonstrated the genes DLL1 decreased in TOF. However, mutation rate of DLL1 in patients was very low. We made a hypothesis: abnormal expression of DLL1 gene might contribute to TOF. We plan to launch the following researches, including (1) to illustrate the relationship between congenital heart disease and aberrant patterns of DLL1 expression in TOF patients and in zebrafish; (2) to analysis the function of the enhancers in DLL1; (3) to figure out the relationship between DLL1 and cardiogenesis in human induced pluripotent stem cells (hiPSCs). The research thinking and method will provide references for other birth defects.

法洛四联症（TOF）是最常见的青紫型先天性心脏病，研究其发生机制有重要意义。课题组前期研究发现DLL1 基因在TOF心脏组织中表达下调且外显子测序并未发现功能性突变，我们推测是其调控区异常影响基因表达。鉴于DLL1基因是NOTCH信号通路关的键基因，因此，我们提出的假说是：DLL1基因及其介导的信号通路异常是TOF发生的重要因素，本研究拟开展以下研究：（1）在TOF患儿心肌组织以及斑马鱼体内中观察DLL1基因表达异常与疾病发生的关系；（2）在基因水平以及表观遗传学水平对DLL1基因增强子的功能进行验证，探索引起DLL1基因表达异常的分子机制；（3）在人类多能干细胞（hiPSCs）中研究DLL1基因与心肌细胞分化以及心脏发育的关系。本研究不仅有助于阐明TOF的发生机制，而且可为其他出生缺陷的研究提供可借鉴的研究思路和方法。

法洛四联症（TOF）是最常见的青紫型先天性心脏病，研究其发生机制有重要意义。课题组前期研究发现DLL1及DLK1 基因在TOF心脏组织中表达下调且外显子测序并未发现功能性突变，我们推测是其调控区异常影响基因表达。鉴于DLL1基因和DLK1基因均是NOTCH信号通路关的键基因，因此，我们提出的假说是：NOTCH信号通路上的两个候选基因，DLL1和DLK1及其介导的信号通路异常是TOF发生的重要因素。本研究拟开展以下研究：1）TOF患儿心肌组织中DLL1或DLK1蛋白表达水平以及启动子区甲基化状态；（2）DLL1或DLK1基因启动子区甲基化异常的分子调控机制研究。。本研究不仅有助于阐明TOF的发生机制，而且可为其他出生缺陷的研究提供可借鉴的研究思路和方法。.本项目在TOF心肌组织样本和正常对照心肌组织样本中，通过免疫组化正式TOF 患儿中 DLK1 和DLL1（前期研究中发现）蛋白的表达是明显低于正常对照组。我们利用BSP方法检测基因启动子甲基化状态分析，发现在TOF患儿中，DLK1_M2区域的甲基化水平显著低于正常对照组（p<0.05)，而病例组DLK1_M1区域和DLK1_M3区域的甲基化水平与正常对照组无显著差异。但在后续研究中发现，DLL1在两组中甲基化水平无差异。.本课题从临床出发，结合基础研究，从表观遗传角度证实了候选基因（DLK1）基因异常的表观调控机制，为阐明TOF发生的表观遗传调控机制和病因研究提供理论依据。.