基于Atp7b基因敲除小鼠的肝豆状核变性分子发病机制研究

肝豆状核变性（WD）是常染色体隐性遗传性铜代谢病，由于ATP7B基因突变，导致肝硬化、锥体外系症状等严重表现，致残致死率很高，因此研究其发病机制十分必要。目前关于WD发病机制的研究主要集中在ATP7B蛋白对肝脏铜代谢的影响上，对脑部铜代谢的研究却长期迟滞不前，主要是由于缺乏良好的动物模型。本项目将以Atp7b-/-小鼠（Lutsenko教授惠赠）为载体，针对WD患者铜大量沉积于纹状体这一现象，在体研究ATP7B蛋白功能降低或丧失时，金属铜选择性沉积的机制；同时立足于前期研究的发现和积累，原代培养Atp7b?/?小鼠各个脑区的神经细胞，转染前期构建的人类野生型ATP7B、R778L和T935M突变体真核表达质粒，研究ATP7B蛋白在神经细胞铜代谢中的作用机制。上述研究将有助于进一步阐明WD的发病机制，并为与铜代谢异常相关的神经疾病提供潜在的预防和治疗靶点。

肝豆状核变性（Wilson disease，WD）是与铜代谢障碍有关的常染色体隐性遗传病，主要表现为肝脏损害、神经、精神症状和角膜K-F环。WD致病基因ATP7B基因编码ATP7B蛋白，但其引起铜代谢异常的具体机制尚不清楚。本项目立足于前期研究基础，以Atp7b基因敲除（Atp7b-/-）小鼠为研究载体，研究Atp7b-/-小鼠在自然发病状态下铜在组织中沉积以及对组织器官损害情况；针对WD病人可出现学习能力下降、运动障碍、共济失调、躁狂和抑郁及性格改变等症状，设计了相应行为学实验测试Atp7b-/-小鼠是否具有上述神经系统相关症状，为后续实验明确研究方向；研究细胞铜摄入蛋白CTR1及DMT1在WD发病过程中的作用，探寻其参与铜转运过程的具体机制和环节，为后续WD发病机制研究奠定基础；构建ATP7B野生型和各种突变体质粒并转染细胞，探讨分子细胞机制及锌剂早期干预WD 的机理；利用Atp7b-/-小鼠初步研究锌剂干预治疗的机制。研究结果对彻底揭示 WD 的分子发病机制具有重要意义。