紫紺型先心病患兒心肌SOCS3啟動(dòng)子甲基化分析及可能機(jī)制研究.pdf

1、背景:
　　紫紺型先天性心臟病威脅人類生命與健康,了解其病理生理機(jī)制,有助于促進(jìn)臨床診療與預(yù)后。紫紺型先天性心臟病患者經(jīng)歷著慢性缺氧的病理生理過(guò)程,而心肌如何在慢性缺氧應(yīng)激條件下,完成凋亡、自噬、分泌、代謝、重構(gòu)等結(jié)構(gòu)功能方面的適應(yīng)性變化,其具體機(jī)制尚未完全闡明。
　　細(xì)胞信號(hào)抑制子-3(Suppressor of cell signaling-3,SOCS3)作為Janus激酶-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子-3(Janus kin

2、ase-Signal transducer and activator of transcription-3, JAK-STAT3)信號(hào)通路下游分子,負(fù)反饋調(diào)控該通路活性,維持細(xì)胞信號(hào)穩(wěn)態(tài)。我們前期研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于非紫紺型先心病患者,紫紺型先心病患者心肌IL-6-JAK-STAT3激活,SOCS3轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào),且SOCS3蛋白水平的升高依賴于轉(zhuǎn)錄水平升高;而缺氧心肌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)SOCS3使IL-6-JAK-STAT3信號(hào)通路活性抑

3、制,細(xì)胞凋亡增加。提示適度表達(dá)的SOCS3,對(duì)于細(xì)胞內(nèi)IL-6-JAK-STAT3信號(hào)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要,在心肌慢性缺氧適應(yīng)過(guò)程起到重要調(diào)控作用,但并不清楚缺氧心肌中何種因素參與了SOCS3的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。之前腫瘤細(xì)胞中的研究顯示,SOCS3基因啟動(dòng)子甲基化參與其轉(zhuǎn)錄調(diào)控,影響蛋白表達(dá),從而調(diào)控JAK-STAT3通路活性,維持腫瘤細(xì)胞增殖與抗凋亡。因此,我們推測(cè)在慢性缺氧心肌中,SOCS3啟動(dòng)子低甲基化可能參與了其轉(zhuǎn)錄表達(dá)調(diào)控,調(diào)控JAK-STA

4、T3信號(hào)通路活性,參與心肌慢性缺氧適應(yīng)信號(hào)通路平衡。本研究從表觀遺傳學(xué)角度探討心肌慢性缺氧適應(yīng)的分子機(jī)制,為圍手術(shù)期心肌保護(hù)分子靶點(diǎn)尋找提供理論依據(jù)。
　　目的:
　　探討紫紺型先心病患兒心肌組織SOCS3基因啟動(dòng)子甲基化水平及其可能的機(jī)制。
　　方法:
　　收集紫紺型先天性心臟病(紫紺組,n=18)和非紫紺型先天性心臟病(非紫紺組, n=16)患者術(shù)中切除的肥厚的右心室心肌組織。提取心肌組織全基因組DNA,重亞

5、硫酸鹽修飾后,甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)(Methylation specific PCR,MSP)、重亞硫酸鹽修飾測(cè)序(Bisulfite Sequencing PCR,BSP)檢測(cè)心肌組織中 SOCS3基因啟動(dòng)子CpG島甲基化差異。
　　Western blotting檢測(cè)心肌組織中DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1(DNA methyltransferase1, DNMT1)、DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶3A(DNA methyltransferas

6、e3A,DNMT3A)、DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶3B(DNA methyltransferase3B,DNMT3B)蛋白表達(dá),qRT-PCR檢測(cè)心肌組織中DNMT1、DNMT3A、DNMT3B mRNA表達(dá)。
　　結(jié)果:
　　1.紫紺組心肌組織 SOCS3基因啟動(dòng)子 CpG島呈部分甲基化(甲基化頻率為54.287±16.744％),非紫紺組無(wú)明顯甲基化(甲基化頻率為0.000±0.000%)。
　　2.紫紺組中DNMT3A蛋

7、白表達(dá)較非紫紺組增高(0.407±0.469 v.s0.160±0.034,P<0.05), DNMT1(0.084±0.115 v.s0.081±0.085, P>0.05)、DNMT3B(0.054±0.012 v.s0.052±0.093,P>0.05)蛋白表達(dá)在紫紺組及非紫紺組間無(wú)顯著性差異。
　　3.紫紺組中DNMT1(0.548±0.553 v.s0.920±0.456, P<0.05)、DNMT3A(0.555±0.

8、395 v.s0.756±0.240,P<0.05)、DNMT3B(0.473±0.509 v.s1.018±0.749,P<0.05) mRNA水平較非紫紺組明顯降低。
　　4.紫紺組中 DNMT3A蛋白水平與 SOCS3基因啟動(dòng)子甲基化程度顯著正相關(guān)(r=0.359,P=0.047)。
　　結(jié)論:
　　紫紺型先心病患者心肌組織中,SOCS3基因啟動(dòng)子呈部分甲基化,DNMT3A蛋白水平增高,且 DNMT3A蛋白水平與