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研究背景及目的:肌肉干细胞是一类未分化并能够完成自我更新的单核细胞,正常情况下处于静息状态,当机体的肌肉组织出现损失时,肌肉干细胞被激活并迅速增殖分化,形成新的肌纤维,最终完成肌肉组织的修复。磷脂酰丝氨酸(PS)不对称分布在真核细胞质膜中,磷脂酰丝氨酸翻转酶(P4-ATPase)将PS从膜中脂质双层的外部小叶运输到内部小叶,以维持PS不对称性,这对于细胞的生物活性是至关重要的。P4-ATPase能够发挥正常的功能,其β亚基TMEM30A是必不可少的。已有研究证明,ATP11A和TMEM30A是肌管形成的分子开关,但两者在肌肉再生过程中的机制尚缺乏研究,而且ATP11A的详细细胞功能知之甚少。TMEM0A在肌肉发育和再生过程中的功能未知。已知的ATP8B1中发生L127P、L127V、I344F和E981K突变会导致严重的人类疾病,我们将这些突变位点等位匹配到ATP11A中,确定了I80P、I80V、Y300F和D913K四个变体,并研究了突变残基对ATP11A的影响。研究方法:将Tmem30aLoxP/LoxP小鼠与Pax7-CreER小鼠杂交,得到在肌肉干细胞中特异性敲除Tmem30a的小鼠。通过基因分型筛选小鼠,cKO小鼠体重称量排除在肌肉干细胞中敲除Tmem30a对肌肉发育的影响,HE染色观察肌肉病理变化,定量分析新生肌纤维的数目和大小。采用WesternBlot技术检测ATP11A及变体在细胞的表达量,免疫细胞化学确定ATP11A及变体在细胞的定位,细胞流式术分析ATP11A及变体的flippase活性。研究结果:本研究发现肌肉干细胞特异性敲除Tmem30a不影响肌肉的正常发育,但在肌肉损伤后21天中,cKO小鼠肌肉干细胞的数目和大小明显落后于WT小鼠。在ATP11A及变体的研究中,WesternBlot结果显示变体Y300F的细胞表达量较WT减少了40%,免疫细胞化学结果表明ATP11A主要定位在高尔基体,且变体Y300F和D913K不能正确定位到高尔基体,细胞流式结果分析出变体Y300F和D913K的导致质膜磷脂酰丝氨酸内翻数量降低。研究结论:肌肉干细胞特异性敲除Tmem30a减缓肌肉的再生速度,说明Tmem30a在肌肉再生过程中扮演着重要的角色。Y300F和D913K突变影响ATP11A正确的高尔基体定位和磷脂酰丝氨酸内翻化,而且Y300F突变导致ATP11A表达降低,说明Y300和D913残基在ATP11A发挥正常功能中起到了重要作用。