组蛋白修饰调控低密度脂蛋白受体 pre-mRNA 的选择性剪接及有氧运动的影响

Low density lipoprotein receptor (LDLR) is very important in lipid metabolism, which can clear most cholesterol in plasma. Recently studies showed that alternative splicing of LDLR pre-mRNA can be altered by hypercholesteremia in vitro . In contrast to LDLR-FL, LDLR-△Exon4 and LDLR-△Exon12 expressions were increased by cholesterol-inducible. The biological role of LDLR-△Exon4 and LDLR-△Exon12 are significantly different from LDLR-FL. Aerobic exercise can degrade the blood lipids by increasing the expression of LDLR, but the mechanism is unknown. We use the hypercholesterolemic of aerobic exercise training rats model to observe the alternative splicing forms of LDLR pre-mRNA. Alternative splicing of pre-mRNA is a prominent mechanism to generate protein diversity, yet its regulation is poorly understood. Histone modifications may have a significant effect in alternative splicing. We will focus on epigenetic mechanisms of LDLR pre-mRNA alternative splicing. This study utilize RT-PCR、ChIP、gene overexpression、 RNAi and other methods, adding cholesterol to cultivate hepatic extracellular fluid, observing histone modifications of LDLR, in order to clarify the histone modifications in the alternative splicing of LDLR pre-mRNA. Because LDLR has an important role in regulating lipid metabolism, clarifying the mechanisms in alternative splicing of LDLR pre-mRNA, which can provide new thought to cure disorder of lipid metabolism.

低密度脂蛋白受体（LDLR），可清除血浆中大部分胆固醇。近来离体研究发现，高胆固醇能改变LDLR pre-mRNA选择性剪接致变异剪接体LDLR-△Exon4和LDLR-△Exon12比例上升，而其生物学功能与全长LDLR有明显差别。有氧运动可增加LDLR表达并降低血胆固醇，但机制未明。我们利用有氧运动干预的高胆固醇血症大鼠模型，观察LDLR pre-mRNA的选择性剪接形式。由于组蛋白修饰在选择性剪接中可能发挥重要作用，因此我们将探讨组蛋白修饰如何调控LDLR pre-mRNA的选择性剪接？本研究应用RT-PCR、ChIP、基因过表达等方法，以培养肝细胞外液加入胆固醇作为模型，观察LDLR的组蛋白修饰情况，以期阐明组蛋白修饰在LDLR pre-mRNA选择性剪接中的作用。由于LDLR具有重要的调节血胆固醇作用，阐明LDLR pre-mRNA选择性剪接机制，为防治脂代谢紊乱提供新思路。

低密度脂蛋白受体 ( Low density lipoprotein receptor, LDLR) 是一种表达丰富的膜糖蛋白，尤其在肝细胞中含量最高。LDLR与脂质代谢关系密切，血浆中大部分胆固醇被肝细胞表明的LDLR清除。有氧运动可增加 LDLR 的转录、表达并降低血胆固醇，但是机制未明。. 近来离体研究发现，高胆固醇能改变LDLR pre-mRNA选择性剪接致变异剪接体LDLR-△Exon4和LDLR-△Exon12比例上升，而其生物学功能与全长LDLR有明显差别。. 表观遗传机制如组蛋白修饰可通过不同机制参与选择性剪接的调控，其中招募模型主要是指：组蛋白的不同修饰可以招募不同的染色质结合蛋白以及剪接因子，从而改变pre-mRNA 的选择性剪接格局。研究显示，当组蛋白修饰H3K36me3含量丰富时，可与染色质结合蛋白（MRG15）结合，MRG15又可与多聚嘧啶束结合蛋白（PTB）相连，通过 PTB 与剪接因子 U2AF 竞争结合3’剪接位点，从而影响外显子的剪切。此外，还有研究显示，LDLR是剪接因子PTB作用的靶基因。综上我们开展了以下几方面的工作：.1.有氧运动通过改变LDLR pre-mRNA的选择性剪接，起到降低血胆固醇的作用；.2.高胆固醇血症及有氧运动干预后，LDLR 组蛋白修饰发生了改变（包含动物实验及细胞实验）；.3.LDLR通过选择性剪接产生变异体，招募模型机制发挥调控作用。. 我们的研究证实了有氧运动可以通过改变LDLR pre-mRNA的选择性剪接起到降低血胆固醇的作用；此外，由于LDLR具有重要的调节血胆固醇作用，因此阐明LDLR pre-mRNA选择性剪接的组蛋白修饰机制，为防治脂代谢紊乱提供了新思路。