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组蛋白去甲基化酶UTX介导的表观遗传调控在针刺抗心肌缺血损伤中的作用及机制研究

组蛋白去甲基化酶UTX介导的表观遗传调控在针刺抗心肌缺血损伤中的作用及机制研究
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  • 批准号:81603698
  • 批准年度: 2016年
  • 学科分类:中医针灸(H2718) |
  • 项目负责人:蔡云
  • 负责人职称:博士后
  • 依托单位:南京中医药大学
  • 资助金额:17万元
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 研究期限:2017年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 组蛋白去甲基化酶;UTX;遗传;心肌缺血;损伤
  • 英文关键词:acupuncture;myocardial ischemia;UTX;histone demethylation;epigenetic

项目摘要

中文摘要

针刺保护心肌缺血机制研究已深入基因水平,但仍未能完全阐明。组蛋白修饰介导的表观遗传调控能有效调控基因表达,实现心肌保护。最新研究证实H3K27去甲基化酶UTX在心脏发育、维持心肌细胞功能及组织损伤修复中扮演重要角色,是心肌保护研究的热点。我们率先证实针刺作用与表观遗传调控密切相关;预实验结果显示,针刺能有效改变缺血心肌基因表达谱,并发现在该过程中UTX表达下降,H3K27me3水平升高,故提出“UTX介导的表观遗传调控是针刺实现心肌缺血损伤保护的关键机制”。围绕该假说,根据中医针灸理论,以心脏特异性Utx基因敲除小鼠行心肌缺血造模,在充分评价针刺效应基础上,用高通量测序技术RNA-seq获得针刺前后差异基因;ChIP-assay对H3K27me3在基因上的结合特征进行系统生物学分析,揭示组蛋白甲基化介导针刺保护缺血心肌的作用,丰富针灸学科学内涵,为其临床运用提供科学的实验依据。

英文摘要

The mechanism research of acupuncture against myocardial ischemia has gone deep into the level of genetics, but the mechanism remains unclear. Histone modifications can modulate the expression of target genes effectively against myocardial ischemia. Recent studies have showed histone demethylase UTX played an important role in the processes of cardiac development, function-maintaining of cardiomyocyte and the tissue repair. We have previously proved that acupuncture altered genome-wide gene expressions through epigenetic modulations, and also found the expression alterations of UTX and H3K27me3 during the process of myocardial ischemia. So we now propose that acupuncture could play anti-ischemic roles through regulation of histone demethylation at functional gene loci. To check this hypothesis, we will first generate cardiac specific knockout mice in whose hearts the demethylase UTX controlling demethylation of H3K27me3 is knocked out. Using these mice, we will check the protective effects of acupuncture on ischemia, and then determine the profiles of gene expression and H3K27me3 binding patterns at gene loci by using RNA-seq and ChIP-assay techniques, respectively. Our research will provide solid evidences that mechanism of acupuncture against myocardial ischemic injury is mediated by the regulation of histone methylation, which could shed light on mechanistic studies and clinical applications for acupuncture.

评估说明

    国家自然科学基金项目“组蛋白去甲基化酶UTX介导的表观遗传调控在针刺抗心肌缺血损伤中的作用及机制研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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