国家生物医学实验细胞资源库支持博杰瑞生物科技及四川大学华西二院“Research on the Regulation Mechanism of YAP/TAZ Stress Response Pathway in Cardiac Pathological Remodeling by Combining CRISPR-Cas9 and AAV9 Technologies”相关研究

服务时间：2022-01-01/2022-12-31

服务对象和范围：博杰瑞生物科技、四川大学华西二院

服务背景和意义

近年来，随着人们生活水平的提高，心血管疾病呈现出患病率高、死亡率高及治疗费用高等特点。心肌细胞外基质（ECM）是心脏重构的重要组成部分， ECM蛋白降解受阻是心脏重构的关键环节，而蛋白降解酶在维持 ECM蛋白稳定性方面发挥重要作用。细胞外基质信号转导途径（Surretinal tension channel pathway of surface matrix）是近年发现的一条由多种蛋白激酶共同参与的细胞外基质降解途径。这条途径在维持细胞功能和正常生理活动中发挥着重要作用。YAP/TAZ是调控心肌细胞增殖、凋亡、炎症反应及增殖周期关键的调控蛋白，在心脏重构过程中发挥着关键作用。通过联合 CRISPR-Cas9技术及AAV9技术构建稳定的心脏纤维化模型以及 siRNA敲减模型，利用靶基因编辑技术进行功能分析，旨在探索其对心肌纤维化相关指标和信号通路的调控机制，为进一步阐明心脏病理性重构中分子信号转导通路机制提供新思路。心肌细胞外基质（ECM）对心脏结构和功能的正常维持至关重要，而过度重构导致的心肌损伤可能会导致心功能下降。YAP/TAZ是一种可被泛素化和蛋白酶体降解的蛋白激酶，在调节心肌损伤修复和纤维化过程中发挥重要作用。CRISPR技术是一种基因编辑工具，可以高效地将目标基因转入细胞，使之表达特定的酶类来靶向破坏或修复细胞内的 DNA序列。AAV9编码一种具有高稳定性、特异性强以及可编程能力而被广泛使用的蛋白因子家族（AAV1-like），其在 DNA修复中发挥重要作用。因此研究内皮细胞联合CRISPR-Cas9及AAV9技术研究YAP/TAZ应力应若途径在心脏病理性重构中的调控机制将有助于明晰其病理机制，为后续药物开发及新治疗方案积累理论基础，造福人民健康。

服务成效

申请人的研究表明， YAP/TAZ是心脏重构重要的调节因子，在心肌肥厚、心脏纤维化和心力衰竭中发挥至关重要的作用。YAP/TAZ介导的分子机制对于心脏重构具有重要作用，其表达水平与疾病进展密切相关。通过 CRISPR/Cas9技术，联合使用 CRISPR和AAV9技术调控 YAP，发现 YAP/TAZ可能通过其介导的分子机制调节心肌细胞间基质、血管新生、炎症反应等相关病理生理过程以改善心脏重构。YAP基因敲除后明显抑制心脏重构，表现为心脏收缩功能下降，血管内皮生长因子表达下降，心肌纤维化增加。并发现在小鼠心衰模型中 YAP的高表达与心肌纤维化程度正相关，通过AAV9技术敲除 YAP显著降低了小鼠心脏重构。基于以上研究成果，未来将对 YAP/TAZ调控的分子机制进行深入研究以阐明心脏重构的病理生理机制；同时可以进一步筛选治疗心肌纤维化相关疾病的新靶点并开发药物。加快创新型医药企业发展。

服务内容和主要方式

国家生物医学实验细胞资源库首先审核实物细胞资源申请人的资质和填写的A类服务协议，该申请通过后向该研究组提供实物细胞资源及相关技术指导，支持其关于“联合CRISPR-Cas9及AAV9技术研究YAP/TAZ应力应若途径在心脏病理性重构中的调控机制”的研究。其中实物细胞资源的构建、鉴定、入库、储存、出库、检验和发送等过程全程由国家生物医学实验细胞资源库负责，细胞资源信息和实物都得到完好的保存，并传授相应技术经验，为科研的顺利进行做好实物细胞资源及技术共享服务支持。