心血管重塑相关疾病教育部重点实验室

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科学研究

科研进展

2014:心血管重塑相关疾病的分子病因学研究——主动脉瘤易感位点筛选及早期预警、诊疗方案的建立

发布时间:2015-01-28 13:44:11
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(1)主动脉瘤资源库的建立

杜杰教授团队建立了高质量的我国主动脉瘤患者的生物资源库。运用二维码低温标签制作系统制作样本标签,运用冻存管理系统对样本进行管理,选择符合国际上公认的规范和标准的RuRoFreezerPro样本信息管理软件对样本进行管理。

 

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二维码低温标签制作系统冻存管理系统 

 

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RuRoFreezerPro样本信息管理软件

 

(2)主动脉瘤易感基因的筛选

建立了高通量测序平台,包括illuminaHiseq 2000高通量测序仪、Miseq高通量测序仪、GS Junior高通量测序仪、OpenArray实时定量PCR系统等(图4)。运用外显子定点捕获方法对159例主动脉瘤患者进行全外显子测序,测序及分析流程见图5。应用生物信息学分析的方法,找到主动脉瘤的已知致病基因的新突变位点和新的致病基因,例如FBN1基因上有27个突变位点,其中17个为我们新发现的位点。对其中某些突变位点进行3D结构分析,发现这些突变位点不仅影响了蛋白结构,也影响了蛋白功能。下一步拟进行功能学研究。

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FBN1致病位点及保守性分析及突变位点3D结构分析

 

(3)以病理学、动物模型、无创影像学、流行病学为基础,利用生物信息学发现主动脉瘤分子病因学

A)基于美国Charpenitier  E等人2013年发表于Nature的最新技术,如下图,快速建立人源化小鼠,携带人类突变基因的系统快速建立。

 

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基于CRISPR-Cas的基因编辑系统(引自Nature. 2013;495(7439):50-1)

 

B)建立了腹主动脉瘤模型和主动脉夹层模型

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腹主动脉瘤模型主动脉夹层模型

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 采用化学药物诱导成功建立主动脉夹层模型

 

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补体因子Factor H mutation 促进了主动脉夹层的形成

 

C)利用小动物超声对腹主动脉瘤做出无创诊断,如下图:

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(4)建立主动脉瘤分子分型、早期诊断、早期预警及早期干预体系

利用Bioplex系统,可以对50种以上的人类炎性因子、30种以上的小鼠炎性因子、9种大鼠炎性因子进行检测(下图)。

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Bioplex系统可检测的炎性因子种类