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王利教授课题组:利用单细胞测序技术揭示组蛋白变异体H2A.Z在血管平滑肌细胞表型维持中的作用及分子机制

发布时间:2018-07-24 13:20:00

组蛋白是染色体基本结构单元核小体的重要组成原件。组蛋白变异体可通过影响染色质结构调控基因的表达,从而在机体发育与疾病过程中发挥重要作用。一直以来,染色质结构和组蛋白相关研究都是表观遗传学的研究热点,而对于组蛋白变异体如何在心血管疾病中发挥作用尚未有明确报道。


心血管疾病国家重点实验室王利教授课题组通过最新的单细胞转录组测序技术,结合其他高通量测序研究手段与一系列病理和动物学实验,研究疾病状态下的血管组织,识别疾病状态下血管组织中细胞亚群分布及其基因表达特点,并通过研究血管组织中平滑肌细胞亚群多种基因表达的关联性,首次揭示组蛋白变异体H2A.Z可以靶向调控多种血管平滑肌细胞特异性基因的表达,是维持血管平滑肌细胞表型的关键因子。

该研究进一步发现,相较健康血管,H2A.Z的表达量在疾病血管中急剧降低。在体外培养的小鼠原代血管平滑肌细胞中,H2A.Z可靶向结合于血管平滑肌细胞特异性基因的转录起始(TSS)区域,其结合量伴随细胞发生表型转化而降低。进一步的分析证明,H2A.Z的结合可以加大核小体的开放程度,招募包括SMAD3、MED1在内的重要转录调控因子,活化血管平滑肌细胞特异性基因的表达。在血管损伤动物模型的手术灶过表达H2A.Z可以有效的抑制新生内膜的形成。这或为临床预防和治疗血管疾病提供新的思路和靶点。

该研究成果以“Histone Variant H2A.Z is Required for the Maintenance of Smooth Muscle Cell Identity as Revealed by Single-Cell Transcriptomics”为题,于2018年6月在CIRCULATION(影响因子19.309 )在线发表。该文的通讯作者为心血管疾病国家重点实验室PI王利研究员;姚芳和于鹏为共同第一作者。



全文链接:

http://circ.ahajournals.org/content/early/2018/06/01/CIRCULATIONAHA.117.033114

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