GPS2对血管发生的调控及其作用机制研究

摘要

血管的发生不仅在机体正常发育过程中至关重要，也在诸如伤口愈合、心脏出血、肿瘤发生等疾病中发挥重要功能。血管的出现和成熟是一个极其复杂而又十分协调的过程，涉及到一系列受体的激活以及多种信号通路之间的精确调节和动态平衡。血管生成途径及其调节机制的阐明有助于为临床和医药研究提供新的诊断方案和作用靶点，为多种疾病提供新的治疗手段。
　　GPS2是G蛋白-MAPK信号通路的抑制因子，该蛋白高度保守，在人、鼠、斑马鱼等物种中都存在同源基因，小鼠与人的 GPS2蛋白序列高度相似，长度均为327个氨基酸，仅存在8个氨基酸的差异。GPS2主要定位于细胞核，在细胞质中也有少量分布。GPS2在细胞核参与 NCOR/SMRT转录抑制复合体的组装，抑制 NF-κB、AP1等转录因子的活性；另一方面，GPS2又可以与 p300形成转录激活复合体，促进 p53、HNF4α等转录因子的活性。在细胞质中， GPS2可以与 TRAF2相互作用，并抑制 TRAF2/Ubc13的酶活性，使得RIP1泛素化水平降低，进而 JNK通路被抑制。在多种组织和细胞中均可以检测到GPS2的表达，它以转录调节活性依赖与非依赖的方式参与炎症、肥胖、胰岛素耐受、胆汁酸合成、胆固醇代谢等多种生物学过程，但它在调控胚胎血管发生中的作用仍未见报道。
　　本论文首先利用 GPS2敲除小鼠模型，研究了 GPS2对胚胎发育，尤其是胚胎期血管发生的影响，其次，在体外利用人脐静脉内皮细胞（HUVEC）进一步证明了GPS2对血管形成的调控作用。在对 GPS2敲除小鼠的繁殖和胚胎解剖分析中，我们发现GPS2敲除小鼠胚胎致死，死亡起始时间为E10.5天。原位杂交技术及免疫荧光技术检测结果显示，GPS2在小鼠全胚都存在表达，Real-Time PCR结果表明GPS2在卵黄囊存在高表达。对GPS2敲除小鼠胚胎的异常表型进行分析发现 GPS2敲除小鼠生长阻滞，卵黄囊血管和头部血管发育异常，卵黄囊血管变细、分枝减少、致密性降低，头部血管发育迟缓且无法形成成熟的血管丛。GPS2缺失能够造成VEGF、PDGF、ANG、Notch等信号通路中的多种血管因子的表达下调。利用慢病毒在HUVEC细胞中干涉GPS2，该细胞的迁移能力和血管形成能力显著下降。以上结果表明，GPS2在血管发生过程中有着非常重要的作用。
　　综上，我们发现GPS2敲除小鼠胚胎致死，死亡时间在E10.5-E14.5天，其卵黄囊血管和头部血管发育障碍，GPS2缺失会抑制多种血管发生相关的信号通路，并且抑制体外HUVEC的迁移及成血管能力。本研究不仅拓展了对GPS2的功能认识，还可能揭示血管发生过程中新的调控机制。

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1.前言

1.1 GPS2基因

1.2 小鼠发育

1.3胚胎致死

1.4 血管发育

1.5 实验室前期工作和本研究的主要内容及意义

2.材料与方法

2.1材料

2.2方法

3.结果

3.1 GPS2基因敲除小鼠的鉴定及GPS2在小鼠胚胎中的表达情况

3.2 GPS2基因敲除小鼠胚胎不同发育时期表型统计

3.3 GPS2敲除小鼠胚胎造血能力检测

3.4 GPS2敲除小鼠卵黄囊血管发育障碍

3.5 GPS2敲除小鼠胚胎头部血管发育障碍

3.6 GPS2敲除导致血管发生相关因子表达下调

3.7 敲低GPS2抑制HUVEC的迁移能力

3.8 敲低GPS2抑制HUVEC细胞成血管能力

4.讨论

结论

参考文献

附录

个人简历

致谢

综述:GPS2的研究进展