利用基因敲入小鼠模型研究NEXN基因突变在肥厚型及扩张型心肌病中的致病机制

肥厚型心肌病（HCM）和扩张型心肌病（DCM）是心肌病的两种主要类型，其中HCM是导致年轻人猝死的最主要的原因之一，也是心血管疾病中遗传背景最为清楚和明确的，而遗传因素同时也是DCM的主要致病原因。Z盘（Z-disc）基因与心肌病的关系是当前心肌病遗传研究的热点。我们首次报道了一个新的Z盘基因-NEXN突变可以导致肥厚型心肌病，功能研究显示其突变蛋白与肌丝共定位异常且与α-actin蛋白结合能力减弱。由于NEXN基因突变不仅可以导致HCM，也可以导致DCM，但这种相同基因的不同突变位点导致不同疾病的分子机制仍不清楚。本课题将通过构建NEXN基因突变敲入（Knock-In）小鼠模型，从体内和体外实验两个方面深入探讨NEXN基因不同突变位点及其信号通路在心肌重塑中的作用，探索同一基因的不同突变导致不同心肌病临床表型的分子机制并对能否将NEXN基因及其信号通路作为心肌病治疗的靶点进行初步探讨。

肥厚型心肌病和扩张型心肌病是心肌病的两种主要类型。肥厚型心肌病是导致年轻人猝死的最主要的原因之一，也是心血管疾病中遗传背景最为清楚和明确的。基因缺陷也是导致扩张型心肌病的主要致病因素。由于NEXN基因突变不仅可以导致HCM，也可以导致DCM，但这种相同基因的不同突变位点导致不同疾病的分子机制仍不清楚。本研究拟构建肥厚型心肌病致病基因NEXN的点突变和导致扩张型心肌病的点突变的基因敲入小鼠模型来研究NEXN基因不同突变位点在心肌重塑中的作用，探索同一基因的不同突变导致不同心肌病临床表型的分子机制。我们构建了NEXN-Q131E and NEXN-Y652C 基因敲入小鼠模型，期望模型鼠能够完美模拟人的肥厚型和扩张型心肌病的临床表型，但根据部分模型小鼠3个月和6个月心脏检测情况看，相对于对照组小鼠尚未发现有心脏扩张和肥厚的情况，由于目前繁育的模型小鼠数量较少且鼠龄较短，因此我们后期将继续扩大模型鼠数量同时监控更长鼠龄的模型鼠心脏病理生理指标。部分心肌病患者会同时出现肺动脉压力的升高，本研究同时探索了肺动脉高压致病基因BMPR2不同位点突变导致肺动脉高压发病的分子机制。研究发现BMPR2基因 Thr268fs, Ser863Asn, and Gln433X三个突变可以使得内皮细胞的凋亡增加同时抑制细胞的增殖，同时这三个突变与Tyr67Cys突变均可以抑制NO合酶的活性，同时ET-1活性在转染了Ser863Asn突变的细胞中显著上调。