科室简介

        学科基本情况
  分子生物学研究室是医学研究部从事分子药理学和分子心血管病学的主要部门。现有研究系列人员7名,其中高级职称2人,中级职称4人,初级职称1人;技术系列人员4名,其中高级职称1人,中级职称1人,初级职称2人。主要开展心血管相关的基础分子药理学和心电生理学研究。五年来共承担国家自然科学基金项目5项,广东省自然科学基金项目10项。已发表SCI论文18篇,中文核心期刊论文30多篇,获得国家发明专利3项。

        学科方向
        1、心肌重构的分子机制研究、miRNAs与心肌重构
  主要围绕心肌肥大和心肌纤维化的发生、发展机制开展研究。
  研究发现,有多种分子信号通路参与了心肌肥厚的发生过程,但具体机制尚不清楚。CaM-CaN/NF-AT、CaM-CaMK/HDACs 和CCND-CDK/Rb 通路在心肌细胞肥大时激活,但激活上述通路的机制不明。我们将从心肌肥厚时下调表达的miR-16入手,研究miR-16对上述3个信号通路激活的调控作用机制,以及心肌肥厚时miR-16下调表达的调控机制。在此基础上,继续研究心肌肥厚时特异高、低表达miRNAs的在心肌肥厚发生中可能的作用,以及心肌肥厚发生中的表观遗传调控作用。心肌纤维化同样是心肌重构的重要方面,是引发心衰的关键因素。高糖血症是引发心肌纤维化的重要危险因素,而糖尿病性心肌纤维化的发生机制尚不明确。将首先从心肌纤维化时低表达的miR-133入手,研究miR-133低表达对Cola1、TGF-β表达的作用,以及补充miR-133后对心肌纤维化的纠正作用。在此基础上,继续研究糖尿病性心肌纤维化时特异高、低表达miRNAs的在心肌纤维化发生中可能的作用,以及心肌纤维化发生中的表观遗传调控作用。在开展上述研究并获得明确科学结论后,适时开展基于miRNAs和表观遗传调控的心肌重构的治疗研究,主要利用实验动物评价调控miRNAs表达和表观遗传状态对心肌肥厚、心肌纤维化的治疗作用。

        2、心血管结构重构与电重构、离子通道与心血管功能变化
  主要围绕心肌和血管平滑肌电重构的发生和发展机制研究。
  心房颤动是最常见和复杂的快速性心律失常,可加重心功能不全,诱发心衰,增加血栓栓塞的风险,诱发脑卒中。由于房颤的发病机制不清,目前治疗手段主要是用药物控制心室率和抗血栓,基本上是“治标不治本”。房颤的维持主要源于心房电生理重构及结构重构。现在许多学者提出从“上游”开始治疗房颤的观点,就是要阻断房颤重构,探讨致离子通道转录调控发生改变的机制,对房颤的预防和治疗有重要的意义。糖尿病和高血压等慢性疾病并发症的共同病理基础是血管病变,主要包括大中血管并发症(冠心病、脑血管疾病和周围血管疾病等)及微血管并发症(肾病、神经病变和视网膜病等)。因此,探讨糖尿病和高血压血管功能障碍的发生机制,以及寻找能逆转血管功能异常新的靶点,对糖尿病和高血压血管病变的早期防治具有重要意义。目前Orai1介导的钙池操纵性钙内流在糖尿病和高血压的舒张和收缩功能异常中的作用及其准确机制,还不十分清楚。糖尿病和高血压血管Orai1介导的钙池操纵性钙内流增加,诱导内皮 [Ca2+]i调节紊乱,可能介导血管舒张和收缩功能障碍。

        3、MSCs的分化机制研究、重编程与表观调控机理
  主要围绕干细胞的重编程机制及定向分化的表观调控机制开展研究:
        (1)干细胞治疗的临床应用目前还面临着很多瓶颈,尤其是细胞来源困难。本研究小组的使命之一是通过细胞重编程的方法建立干细胞移植的种子细胞库,为临床大规模应用细胞移植提供质地均一的干细胞,解决干细胞来源困难及细胞特性不稳定的难题。

        (2)先天性心脏病的发病的机制与环境和遗传息息相关,但目前关于心脏发育的表观遗传学研究甚少。本研究小组拟以干细胞为主要研究对象,从表观遗传学的角度,探讨先心病致病微环境对干细胞向心肌细胞分化的调控机制,包括DNA甲基化、组蛋白修饰等对心脏发育相关基因调控的影响。以期揭示先心病的表观遗传学信息变化规律,初步阐明疾病发生发展的分子调控网络,为先心病的分子预警、分子诊断、和潜在的分子治疗提供新思路和新靶标。

        (3)积极研发心肌补片,利用组织工程学技术,将包括小分子RNA或蛋白在内的药物用纳米材料进行负载,高效转导到成体干细胞内得到心肌祖细胞和内皮祖细胞;在仿生化的纳米组织工程支架上接种上述两种细胞,孵育出有活性的心脏补片,无需抗凝,无免疫原性,有自主修复能力,耐久性强。本研究方向应用纳米技术创制仿生化心肌补片,用于冠心病的心肌修复治疗,可为心肌再生的临床应用奠定坚实的基础。

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