DNA損傷修復(fù)基因8-羥基鳥嘌呤DNA糖苷酶OGG1調(diào)節(jié)斑馬魚胚胎腦、心臟發(fā)育的易損性研究.pdf

1、第一節(jié) DNA損傷修復(fù)基因ogg1調(diào)節(jié)腦發(fā)育易損性研究
　　腦發(fā)育過程易受到氧化應(yīng)激而引起損傷，增加先天性腦發(fā)育異常的風(fēng)險。針對氧化應(yīng)激所致的損傷，機體主要有三種修復(fù)方式:1）直接修復(fù);2）堿基切除修復(fù);3）核苷酸切除，其中，DNA修復(fù)酶OGG1啟動高度保守的堿基切除修復(fù)通路是修復(fù)氧化性DNA損傷的最主要途徑。然而，OGG1基因在腦發(fā)育中的功能及其對神經(jīng)干細(xì)胞的調(diào)控機制仍未明確。
　　本研究采用斑馬魚受精卵及發(fā)育至5天的幼魚

2、為模型，對ogg1基因的表達(dá)情況進(jìn)行可視化研究及基因調(diào)控功能分析。應(yīng)用原位雜交方法，我們發(fā)現(xiàn)ogg1在出生后17小時-48小時的胚胎腦組織中高表達(dá)，尤其是在中腦區(qū)。應(yīng)用嗎啉代技術(shù)，在受精卵單細(xì)胞期行ogg1基因敲除，導(dǎo)致胚胎腦部發(fā)育缺陷、腦室狹窄、神經(jīng)細(xì)胞排列紊亂、中-后腦邊界毀損以及平衡和運動能力異常等。這些功能障礙可通過補充外源ogg1 mRNA部分挽救。應(yīng)用丫啶橙染色、Brdu以及p-Histon免疫熒光染色等方法，發(fā)現(xiàn)參與ogg

3、1缺失所致的腦缺陷的細(xì)胞和分子事件包括:1）凋亡增加;2）增殖減少;3）神經(jīng)軸突分布和延伸異常?；蛐酒治霭l(fā)現(xiàn)，ogg1缺失導(dǎo)致細(xì)胞周期、凋亡、神經(jīng)發(fā)生等通路的基因表達(dá)發(fā)生顯著改變，構(gòu)成了ogg1應(yīng)答信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。尤為重要的是，cmyb是ogg1缺失所致的DNA損傷應(yīng)答的關(guān)鍵下游基因。
　　綜上，ogg1在腦的發(fā)育中發(fā)揮著保護(hù)性作用，該發(fā)現(xiàn)有助于探討ogg1不足所致的腦發(fā)育易損性的病因?qū)W基礎(chǔ)，或可為神經(jīng)發(fā)育異常的治療提供新的策略

4、。
　　第二節(jié) DNA損傷修復(fù)基因ogg1保護(hù)心臟祖細(xì)胞功能的研究
　　DNA損傷所致的基因組損傷可影響祖細(xì)胞分化，進(jìn)而損害器官形成過程，導(dǎo)致先天性疾病的發(fā)生。我們發(fā)現(xiàn)堿基切除修復(fù)通路的關(guān)鍵酶Ogg1在斑馬魚16體節(jié)期至出生后60小時的心臟富集，但其在心臟發(fā)生過程的作用目前仍不明確。因此，我們利用斑馬魚模型揭示ogg1基因在胚胎心臟發(fā)育中的作用。
　　原位雜交發(fā)現(xiàn)ogg1主要表達(dá)在斑馬魚胚胎（16體節(jié)期）前側(cè)板中胚層、

5、原始心管、以及之后的心肌細(xì)胞中。應(yīng)用嗎啉代技術(shù)敲減ogg1基因，應(yīng)用Tg(myl7∷DsRed2-nuc)、Tg(nkx2.5∷EYFP)、Tg(myl7∷EGFP)轉(zhuǎn)基因魚系，系統(tǒng)觀察了心臟的形態(tài)、搏動節(jié)律、心肌細(xì)胞計數(shù)，并運用Brdu免疫熒光染色和p53-/-(p53M214K)轉(zhuǎn)基因魚系分析增殖與凋亡，發(fā)現(xiàn):ogg1缺失，導(dǎo)致嚴(yán)重的心臟結(jié)構(gòu)和功能損傷，包括:心臟長度縮短、心律不齊、心肌細(xì)胞以及nkx2.5+心臟祖細(xì)胞數(shù)量減少。Og