细胞骨架调控蛋白Twinfilin-1促进心肌肥厚的作用机制研究

本课题组的前期工作首次报道了一个细胞骨架调控蛋白Twinfilin-1 (Twf1)对心肌肥厚的促进作用, 并详细阐述了心肌肥厚过程中Twf1的上游调控机制,确定了Twf1是miR-1的靶基因. miR-1的表达水平降低，导致Twf1表达水平升高，从而导致心肌肥厚的发生发展. 相关数据已发表在《细胞科学杂志》上。在此基础上，本课题拟深入研究Twf1调控心肌肥厚的分子机制。首先，检测Twf1对参与心肌肥厚的重要通路的影响,并通过芯片筛查Twf1过表达对心肌细胞中基因表达的影响，运用生物信息学及分子生物学方法确认Twf1调控心肌肥厚的下游分子，进一步确认该下游分子在心肌肥厚中的作用，最终阐明Twf1调控心肌肥厚的分子机制。我们的研究将有助于深入发现并理解Twf1的生物学功能，拓展我们对心肌疾病发生发展的认识，找到新的参与心肌肥厚的重要因子，为心肌疾病的治疗提供新的理论依据和潜在靶点。

心血管疾病是危害人类生命的重要杀手，对其发病机理的研究将有助于对心血管疾病的预防和治疗。本课题组前期工作首次报道了miR-1通过调控Twf1的表达抑制心肌肥厚，并首次发现了Twf1具有促进心肌肥厚的作用。在该基础上，本课题进一步研究了Twf1调控心肌肥厚的分子机制。通过细胞染色发现Twf1水平升高导致心肌细胞细胞骨架紊乱。利用芯片分析，发现了Twf1调控的下游基因，并进一步确认了活性状态受细胞骨架调控的血清应答因子Srf为Twf1的靶基因。过表达Twf1抑制心肌细胞中Srf的表达及由血清刺激引起的Srf的表达水平升高。在细胞系中进一步验证了Twf1过表达抑制血清诱导的Srf及其下游基因的表达升高。Srf为miR-1的转录因子，定量PCR结果表明心肌细胞中Twf1表达水平的升高可以抑制miR-1的表达。我们的结果表明在心肌肥厚过程中Twf1表达的升高抑制Srf的表达，从而下调Srf下游基因及miR-1的表达，而Twf1为miR-1的靶基因， miR-1的下调进一步导致Twf1的表达升高，进而形成一个反馈环路，共同促进心肌肥厚的发生发展。本研究加深了我们对Twf1的生物学功能的认识，为心肌疾病的治疗提供新的理论依据。