BMPI型受体抑制剂诱导小鼠下唇裂的机制研究

摘要

背景：
　　下唇正中裂是一个罕见的颅颌面畸形，其表现可仅为下唇部的凹陷至下唇完全裂开伴发下颌骨裂、舌裂、胸骨柄裂。胚胎发育时期，BMP信号在颅面发育中起重要作用，扰乱BMP信号会引起多种颅面部发育畸形，包括下唇裂。下唇裂的发病机制和其与BMP信号通路的关系却仍未有研究。
　　目的：
　　运用LDN-193189应用于体内干预BMP信号，以此来揭示BMP信号通路在正常和异常的下唇发育中起到的作用。
　　材料和方法：
　　E9.5天的ICR孕鼠随机分为两组,暴露组予以LDN-193189而对照组予以生理盐水。从 E9.5到 E18.5一天两次腹腔注射 LDN-193189或者生理盐水。收集E18.5的胚胎用做 HE染色、体视镜观察下唇裂的组织形态学变化，并且阿尔新蓝茜素红染色观察下颌骨与Meckel软骨的变化。另外20只孕鼠在E9.5天被随机分为10组，其中5组予以LDN-193189，另外5组予以生理盐水。分别在E10.5， E11.5，E12.5，E13.5，E14.5收集胚胎。E10.5-E14.5的胚胎头部用扫描电镜和HE染色进行形态学和组织学分析下唇裂。接着，我们用阿尔新蓝染色分析E13.5和E14.5的软骨形成情况。E12.5的对照组和暴露组的胚胎进行组织学，蛋白印迹以及免疫组化实验。我们运用蛋白印迹和免疫组化分析了 Smad通路（p-Smad1/5/8）和no-Smad通路（p-P38，p-Erk1/2，p-Jnk）的蛋白表达量和表达位置。运用免疫组化分析细胞增殖(p-H3）的表达变化，以及通过运用wnt1-cre/R26R-mtmg的老鼠分析CNCC细胞迁移的情况。
　　结果：
　　1. LDN-193189导致胎鼠在E18.5时，表现为下唇裂伴发小下颌，麦氏软骨喙突未形成及颏舌肌附着异常和腭裂。形态学分析发现，在E12.5时，下颌的联合过程障碍，沟状凹陷未消失，同时下颌正中部的麦氏软骨喙突的始基间充质细胞凝集障碍，并且颏舌肌在水平以及冠状位的生长方向错误，指向两侧的麦氏软骨，E13.5及E14.5的麦氏软骨的长度减少并且其喙突未能形成，E14.5时腭板上抬受阻。
　　2.暴露组的Smad（p-Smad1/5/8）通路和No-Smad（p-p38，p-Erk1/2，p-Jnk）通路的蛋白表达量相较于对照组明显降低，snail在下颌突上皮的表达在暴露组中缺失，p-H3的阳性细胞率对暴露组明显降低。暴露组见CNCC细胞迁移至麦氏软骨喙突始基位置的量减少，颏舌肌尖端的CNCC细胞异位表达。
　　结论：
　　LDN-193189体内抑制BMPI型受体导致胎鼠下唇裂及麦氏软骨喙突缺失，与小下颌及颏舌肌舌异常、腭裂。下唇裂的发生是由于麦氏软骨喙突始基的间充质细胞在时间和空间上的凝聚障碍，进而会导致颏舌肌生长方向的异常导致错误的附着，从而高耸的舌体阻碍了腭板的上抬。LDN-193189通过抑制BMPI型受体可降低Smad信号和no-Smad信号通路，从而引起下颌正中部细胞的增殖减少，CNCC细胞迁移至下颌正中部的量减少。本实验建立了稳定的下唇裂模型并分析其病因机制。

目录

声明

英文缩略词

引言

第一部分抑制剂LDN-193139诱导ICR小鼠下唇裂模型的建立

材料与方法

1 材料

2 方法

结果

1 BMP信号通路抑制剂LDN-193189诱导小鼠下唇裂

3 BMP信号通路抑制剂LDN-193189诱导小鼠腭裂及颏舌肌附着异常

第二部分LDN-193189诱导下颌正中裂畸形的组织形态学观察

材料与方法

1 材料

2 方法

结果

1 扫描电镜下观察下颌唇裂的形成过程

2 HE染色观察下颌及颏舌肌的组织学变化

3 麦氏软骨喙突始基的增殖减少

4 麦氏软骨喙突未形成

第三部分LDN-193189诱导下唇裂的分子机制研究

材料与方法

1 材料

2 方法

结果

1 下颌正中部Smad和No-Smad信号通路的表达位置

2胎鼠下颌Smad和No-Smad信号通路的表达量变化

3下颌麦氏软骨喙突以及颏舌肌的颅神经嵴来源细胞表达变化

4 LDN-193189诱导小鼠下颌正中裂示意图

讨论

总结

参考文献

综述：下颌突的生长和成型

致谢