新激酶基因TNNI3K在心脏胚胎发育和心肌细胞分化中的作用及信号转导通路研究

TNNI3K为本研究组发现的心脏特异表达的新激酶基因。前期研究结果表明：该基因属MAPKKKs激酶家族的相近亚家族，其染色体定位区域恰为先天性心脏病致病基因的相对集中区，提示它可能与心脏的发育有关。为阐明TNNI3K与心脏发育与心肌分化的关系，本申请拟进行如下研究：⑴ 在整体动物水平揭示TNNI3K在心脏发育过程中的表达情况；⑵ 利用小鼠ES细胞向心肌细胞分化的模型，研究TNNI3K表达与心肌细胞分化的关系；⑶ 运用RNAi技术抑制内源性TNNI3K基因表达，观察其对ES细胞向心肌细胞分化所产生的影响；⑷ 通过建立稳定表达TNNI3K基因的ES细胞系，探讨该基因在心肌细胞分化过程中的作用及其与MAPK信号通路和转录因子GATA-4的关系。本项目旨在研究新基因TNNI3K在心脏发育和心肌细胞分化过程中的作用，并阐明其促进心肌细胞分化的分子机制，以期为心血管疾病的诊治提供新的治疗靶点。

在整体动物水平，阐明了TNNI3K在小鼠心脏发育不同阶段表达特点，并比较TNNI3K、Troponin I、Nkx2.5基因的表达异同；在乳鼠心肌细胞中，明确了TNNI3K在心肌细胞不同生长时间点的表达变化。建立了小鼠胚胎干细胞（mouse embryonic stem cell, mES）体外培养方法以及稳定的心肌细胞分化模型；分别检测mES细胞标志物、心肌细胞标志物以及TNNI3K在mES细胞向心肌细胞分化过程中的表达特点。构建携带human TNNI3K基因的慢病毒过表达质粒，用于研究TNNI3K基因过表达对mES向心肌细胞分化影响，并建立稳定表达TNNI3K的mES细胞系，探讨TNNI3K对MAPK信号通路及GATA-4磷酸化的影响；构建TNNI3K shRNA慢病毒干扰载体，深入探讨抑制内源性TNNI3K基因表达对mES细胞向心肌细胞分化的影响，以此明确TNNI3K在心肌细胞分化过程中的作用。此外，在该项目资助下，进行了脂代谢异常与冠心病关系的相关研究，取得较好研究结果。