转录共调节因子Ddx17在心肌肥厚发生中的作用和机制研究

Heart hypertrophy is one of the major pathological changes of hypertension. It is important to investigate the regulation mechanisms of heart hypertrophy for the treatment of cardiovascular diseases. Ddx17 is a transcription co-regulator mainly expressed in cardiomyocyte. But its function in cardiovascular system is still not clear. Our previous study found that Ddx17 was up regulated during the development of heart hypertrophy. Ddx17 cardiomyocyte specific knockout in adult mouse could attenuate Angiotensin II induced heart hypertrophy in vivo. And overexpression of Ddx17 by adenovirus vector could induce cardiomyocyte hypertrophy in vitro. We also found that Ddx17 could bind to transcription factor ERRα by co-immunoprecipitation and protein mass spectrometry，and inhibit some anti-hypertrophic gene expression in cardiomyocyte. Thus, we hypothesize that Ddx17 could promote heart hypertrophy by regulating ERRα and its downstream signal pathways. We will use cultured cardiomyocyte, human and mouse heart hypertrophy sample, Ddx17 cardiomyocyte specific knockout mouse, Ddx17 cardiomyocyte specific overexpression mouse, to investigate Ddx17’s role by real-time RT-PCR, immunohistochemistry and co-immunoprecipitation in molecular, cellular, tissue and animal levels during the development of heart hypertrophy. The study will reveal a new mechanism for Ddx17 during the development of heart hypertrophy and provide a new insight for the prevention and treatment of heart diseases.

心肌肥厚是高血压导致的心脏重要病理改变之一，研究其发生机制对高血压心脏病的治疗有重要意义。Ddx17在心肌表达十分丰富，但其功能目前尚不清楚。我们研究发现：Ddx17在心肌肥厚发生时表达增高；小鼠Ddx17心肌特异性敲除可以减轻血管紧张素II诱导的心肌肥厚；而过表达Ddx17可以导致心肌细胞肥大发生。通过免疫共沉淀和蛋白质质谱分析，我们发现Ddx17可以与雌激素相关受体α结合，并降低下游心肌肥厚抑制基因的表达。据此我们提出假说：Ddx17可能通过ERRα调控下游基因表达，促进心肌细胞肥厚的发生。本研究拟从分子、细胞和整体水平，利用心肌细胞模型、患者和小鼠心脏病理标本、Ddx17心肌特异性敲除或过表达小鼠，以实时定量RT-PCR、免疫组化、蛋白质免疫共沉淀等方法，探讨Ddx17在心肌肥厚发生中的功能和作用。本研究将从Ddx17这个新视点为揭示心肌肥厚的发生机制，为心肌肥厚的防治提供新思路。

心肌肥厚是高血压导致的心脏重要病理改变之一，研究其发生机制对高血压心脏病的治疗有重要临床意义。Ddx17是RNA解旋酶DEAD-box家族的重要成员之一，既往研究发现Ddx17表达在肿瘤发生和进展中有重要作用。Ddx17在心肌细胞中表达也十分丰富，但是其在心脏的功能并不清楚。我们研究发现：在高血压心肌肥厚患者心肌样本中，Ddx17的表达水平与心肌肥厚的程度呈正相关；在主动脉弓缩窄或者AngII诱导的小鼠心肌肥厚模型中，同样发现Ddx17的表达与心肌肥厚成正相关。我们分别构建了Ddx17心肌细胞特异性过表达的小鼠和Ddx17心肌细胞特异性敲除的小鼠，研究Ddx17在心脏的功能。研究发现小鼠心肌细胞Ddx17过表达可以造成心肌肥厚，并导致心脏重塑的发生。而小鼠心肌细胞特异性 Ddx17 敲除则可以明显减轻AngII 诱导的心肌肥厚，提示Ddx17是心肌肥厚和心肌重塑的重要原因之一。DDX17在许多生理和病理条件下作为miRNA加工复合物的重要组成部分，参与多种miRNA的成熟和疾病的发生。在不同的病理条件下，其影响的miRNA存在明显不同。我们通过 miRNA 芯片及生物信息学研究，结合实时定量 PCR 验证显示：心肌肥厚发生时，心肌细胞Ddx17 可以选择性的提高心脏肥大和重塑相关 miRNA （如miR-488-3p和miR-154-5p）的表达增加，进而影响心肌肥厚和损伤相关的基因ARSB和CylcinG1的表达，参与心肌细胞肥大和心肌细胞损伤。因此 Ddx17 过表达引起的心脏肥厚和心肌重塑的发生；而心肌肥厚发生时，敲低Ddx17则可以抑制心肌肥厚的发展和心肌损伤。这些发现不仅揭示了 DDX17 在心脏的新功能，而且表明 DDX17-miRNA-表观遗传信号通路是一种潜在的重要调控机制，并可能为致命性心脏病提供新的药物靶点和治疗策略。