遗传性耳聋小鼠内耳毛细胞缺失的分子机制研究

耳聋是世界上最常见的一种残疾,且常涉及隐性遗传。小鼠耳与人耳有类似听力障碍，具有研究人类耳聋的优势。前期采用SSUMM策略，应用2D-DIGE/MS高通量蛋白质组学手段，对Pcdh15 av-Tg突变小鼠的蛋白质差异表达及生物信息学分析表明，Cochlin的高表达是USH1F的重要致病因素，并提出了可能的分子机制及潜在蛋白靶标。为进一步探讨不同遗传性耳聋小鼠内耳毛细胞缺失致聋分子机制的共性及特异性，本项目拟针对Pou4f3 ddl/ddl（DFNA15）和Math1 trhl/trhl（Math1基因治疗已被关注）突变小鼠，应用DIGE、免疫组化等手段，结合生物信息学分析，将确定Cochlin的高表达是否是毛细胞缺失触发的应激反应和生存的结果；获得三种耳聋小鼠的共同及特性靶标，将有助于听觉疾病的诊断，有效药物的研发，及建立治疗过程的动态检测指标；并为Math1基因治疗的可行性提供理论基础。

该项目以稳定遗传的耳聋小鼠模型，包括Math1trhl/trhl（内耳毛细胞缺失致聋）和Pou4f3ddl/ddl（非综合征型耳聋）突变小鼠为研究对象，应用高通量2D-DIGE/MS蛋白质组学手段，分别建立了Math1trhl/trhl和Pou4f3ddl/ddl耳聋小鼠模型与野生型C57BL/6J小鼠的蛋白表达差异图谱，发现二者共有的蛋白表达差异点13个，Math1突变小鼠特异表达差异点71个，Pou4f3突变小鼠特异表达差异点85个。经质谱鉴定，结合前期USH1F的蛋白质组学结果，发现41种蛋白质在三种或者两种突变小鼠中共存表达差异；47种蛋白质在Math1突变小鼠中特异性表达差异，75种蛋白质在Pou4f3突变小鼠中特异性表达差异，60种蛋白质在USH1F突变小鼠中特异性表达差异。差异表达靶点进一步应用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)生物网络分析和知识挖掘工具，建立了转录因子Math1,Pou4f3的下游靶点，构建了各自的分子通路以及二者及三者的交叉通路。项目针对分子通路中重要的靶点进行了Western验证，有望在此基础上，进一步确定耳聋分子机制，这将有助于研发听觉疾病的有效药物，改进诊断和治疗方法；Math1和Pou4f3突变小鼠，在人类耳聋遗传鉴定和分子特征方面亦可突出模型价值.