流感病毒通过Lbh基因诱发先天性心脏病的分子机制研究

流行病学调查和鸡胚中的研究显示，在胚胎心脏发育的关键时期感染流感病毒可导致胎儿发生先心病，但其分子机理尚不清楚。申请人等利用人流感病毒鼠适应株（H1N1）小鼠模型，采用小鼠全基因组60-Mer Oligo表达谱芯片筛选人流感病毒鼠适应株（H1N1）感染怀孕母鼠E10胚胎心脏组织的差异表达基因，筛选得到表达下调最显著的Lbh基因；并进一步在小鼠模型中通过RT-PCR验证了基因芯片筛选的结果。国际同行利用转基因小鼠已证明，Lbh的表达异常可导致与人类先心病相似的心脏缺陷表型。在此基础上，本申请项目拟利用小鼠动物模型辅以细胞模型，研究流感病毒感染（H1N1）、Lbh基因表达和先心病发生三者之间的关系，拟证明流感病毒（H1N1）宫内感染可导致鼠胚心脏畸形、Lbh基因是流感病毒（H1N1）感染诱发先心病的一个重要调控节点，并初步揭示流感病毒导致先心病发生的分子机制。

流行病学调查和鸡胚中的研究显示，在胚胎心脏发育的关键时期感染病毒可能导致胎儿发生先心病，但尚无直接的实验证据和其相关分子机制的研究报道。本项目对此进行了较为系统的研究。项目负责人等建立了人流感病毒（H1N1）小鼠适应株感染孕小鼠影响胚胎心脏发育的小鼠模型，采用第二代全基因组测序芯片技术，对人流感病毒（H1N1）小鼠适应株感染孕小鼠后的E10胚胎心脏组织的进行了全基因组的基因数字表达谱分析，分析表明Lbh表达差异极为显著。Northern表达谱分析显示hLbh在17周和25周的胚胎组织中特异性表达于心脏组织中；在细胞模型中进行的功能分析表明LBH是一种进化保守的转录因子，与αB-crystallin相互作用，协同抑制p53和p21的转录作用。在人流感病毒（H1N1）小鼠适应株小鼠模型中，证明孕小鼠感染流感病毒后，流感病毒可感染宫内的胚胎组织及胚胎心脏组织；孕鼠被攻毒后引起子代小鼠出现心肌炎、室间隔缺损、房间隔缺损等多种心脏病理改变，提供了流感病毒宫内感染可导致胚胎先心病的直接证据。进一步研究流感病毒感染与胚胎心脏组织中Lbh及多种心脏发育关键调控基因的表达关系，发现被感染的胚胎中，心脏组织中Lbh表达显著升高；Nkx2.5、GATA4、GATA5和α-MHC等的表达显著下降，而Hand1、Hand2、GATA6和β-MHC的表达显著升高，证明了流感病毒H1N1宫内感染可直接或间接改变胚胎心脏组织中调控心脏发育的重要转录因子的表达水平,以及干扰BMP和Wnt信号途径，从而导致心脏发育异常。已发表标注此项目的论文18篇（其中SCI论文9篇）。