项目名称：血管发育和稳态维持的遗传及表观遗传机制首席科学家：杨晓中国人民解放军军事医学科学院起止年限：2012.1至2016.8依托部门：总后勤部卫生部一、关键科学问题及研究内容关键科学问题脊椎动物的血管发生和血管形成是一个高度保守的涉及多种细胞特化和定向分化以及相互作用的复杂过程。血管内皮细胞如何通过遗传和表观遗传机制对细胞内外的调控信号做出精确的反应并与相邻的不同类型细胞相互作用，历经血管发生和血管形成逐渐发育成具有精细复杂等级结构的功能性血管网络并保持其稳态；这些调控机制的异常和紊乱又如何导致心脑血管疾病的发生是本项目关注的关键科学问题。具体包括：1、血管发生的遗传和表观遗传机制：血管系统形态建成的分子机制；表观遗传修饰的改变（重点关注组蛋白的甲基化修饰以及基因组的甲基化修饰）是否可以在血管形成过程中起到调节作用。2、血管内皮细胞特化和定向分化的分子基础：原始造血系统中成血管母细胞分化成血细胞和血管内皮细胞的谱系关系及其分子机理；定向造血系统中主动脉腹侧内皮细胞如何维持其细胞特异性或转化为造血干细胞的分子机理；冠脉内皮细胞特化的分子机制。3、重要信号通路影响血管重塑的遗传和表观遗传机制：TGF-和VEGF信号通路及其调控的miRNA调节内皮细胞功能、内皮细胞-壁细胞相互作用、及其对血管重塑和稳态维持的功能和机制。4、血管损伤后重塑的分子机制：血管损伤及重塑过程中凋亡平滑肌细胞的炎症放大作用及其机制；牵拉刺激引起内皮细胞炎症分子的释放；血管损伤及重塑过程中血管平滑肌细胞增生的分子机制和干预措施。主要研究内容1、血管发生是血管发育的早期事件，涉及图式形成、内皮细胞命运决定和分化等发育生物学和细胞生物学基本科学问题。本项目拟利用斑马鱼作为模式生物，通过大规模诱变技术筛选血管发生异常的突变体，寻找血管及相关组织器官发育的重要调控因子与标记基因，进而深入研究它们在血管发生过程中的功能。在血管发生的表观遗传学机制方面，通过表达谱测序来得到斑马鱼中特定时期可能存在的甲基化酶或去甲基化酶，克隆得到这些基因，通过体外合成mRNA后进行注射以验证这些基因在血管发生过程中的作用。通过构建表达甲基化酶或者去甲基化酶的转基因鱼，结合体外生化实验验证这些甲基化酶或者去甲基化酶在血管形成不同时期的生理功能。此外，通过转基因方法在血管内皮细胞中特异性表达绿色或红色荧光蛋白（GFP或RFP），结合长时间在体双光子或共聚焦显微镜成...
