TBC1D7在心肌肥厚中的作用及其机制研究

Cardiac hypertrophy,a complex dynamic process,leads to heart failure ultimately. TBC1D7[(Tre-2/Bub2/Cdc16) domain family, member 7] is a member of TBC protein family.Researches have demonstrated this protein may regulate diseases via mTORC signaling. However,the role and mechanism of TBC1D7 in cardiac hypertrophy remains unclear.This project has discovered that TBC1D7 has a lower level in hypertrophic cardiomyopathy heart than in normal heart. The TBC1D7 knockout mice have more severe cardiac hypertrophy in transverse aortic constriction(TAC) induced cardiac hypertrophy mice, while the mTORC gene expression is also abnormal, which indicate that TBC1D7 may influence cardiac hypertrophy via mTORC signaling. This project will clarify the role and mechanism of TBC1D7 in cardiac hypertrophy at cell and animal level.The first part,We generate AdTBC1D7 and AdshTBC1D7 adenoviruses to infecte neonatal mice cardiomyocytes which are induced by Ang II to investigate the role and mechanism of TBC1D7 in cardiac hypertrophy at cell level.We will use PCR,Western blot and Co-Immunoprecipitation to find out the molecular mechanism of how TBC1D7 influence cardiac myocyte. The second part,we generate a TBC1D7 knock-out mouse model and a transgenic mouse model with cardiac-specific TBC1D7 expression to clarify the role and mechanism of TBC1D7 in cardiac hypertrophy at animal level. We try to clarify the role and mechanism of TBC1D7 in cardiac hypertrophy to provide new molecular target for prevention and therapy of cardiac hypertrophy.

心肌肥厚是一种复杂的动态过程，最终会导致心力衰竭。TBC1D7是TBC蛋白家族的成员，研究显示该蛋白可能通过mTORC调控疾病，但目前尚无TBC1D7对心肌肥厚作用的报道。本项目前期发现肥厚性心肌病该蛋白表达较正常心肌下降，而TBC1D7基因敲除小鼠在心肌肥厚的动物模型中明显加重心肌肥厚，并伴有心肌mTORC基因表达异常，提示TBC1D7蛋白可能通过mTORC参与心肌肥厚的发病机制。本项目拟通过构建 TBC1D7过表达和干扰腺病毒，分别感染原代心肌细胞，研究其对体外Ang II等诱导的心肌细胞肥大的作用。采用PCR、Western blot、免疫共沉淀等方法明确TBC1D7对心肌细胞作用的分子机制。另外构建 TBC1D7 基因敲除和转基因小鼠，观察不同基因型小鼠对心肌肥厚动物模型的作用及机制。以明确阐明 TBC1D7在心肌肥厚中的作用及其可能的分子机制，为心肌肥厚的防治提供新的分子靶点。

心肌肥厚是一种复杂的动态过程，最终会导致心力衰竭。针对病理性心肌肥厚，其具体分子机制仍没有完全阐明，因此发现调控病理性心肌肥厚的新靶点、新机制对于未来病理性心肌肥厚及心力衰竭的诊治具有重要意义。本项目组前期通过分子生物学手段发现了多个在病理性心肌肥厚及正常心肌组织中表达具有显著差异的新分子。并利用基因敲除小鼠及过表达小鼠模型明确了多个既往未曾发现的调控心肌肥厚新靶点，并进一步阐明了其调控心肌肥厚的机制，从而为未来诊断和治疗心肌肥厚及心力衰竭提供了新的理论依据。其中重要的研究结果包括：1）发现了维生素K依赖的分泌型蛋白GAS6可通过MEK-ERK1/2信号通路促进心肌肥厚的发生发展，而抑制其表达则可以明显减轻心肌肥厚，同时改善心功能。2）具有磷酸酶活性的DUSP12蛋白可通过降低JNK的活性从而降低肥厚心脏中的细胞凋亡，最终改善肥厚心脏的心功能。3）细胞核转录调控因子SNIP1可通过调控NF-kB信号通路，从而改善心肌肥厚程度及心功能。4）线粒体膜蛋白TIM50可通过降低心脏内的氧化应激反应，从而改善肥厚心脏的心肌细胞凋亡、降低肥厚程度，最终改善心脏功能。以上的研究成果已在Hypertension、Clinical Science、JAHA等期刊发表研究论文4篇。