• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页>中文会议>其他>第三届“模式生物与人类健康”发育遗传学全国学术研讨会
第三届“模式生物与人类健康”发育遗传学全国学术研讨会

第三届“模式生物与人类健康”发育遗传学全国学术研讨会

  • 召开年：2014
  • 召开地：厦门
  • 出版时间： 2014-07-17

主办单位：中国遗传学会

会议文集：第三届“模式生物与人类健康”发育遗传学全国学术研讨会论文集

会议论文

热门论文

全部论文

全选（0）
  • 摘要：调控骨骼肌发育的分子机制尚不完全明了.有证据显示LIM-only蛋白FHL1与骨骼肌的生长以及人体骨骼肌病有关联,但FHL1在骨骼肌发育中的作用还有待阐明.本文以斑马鱼为模型研究了FHL1在斑马鱼中的一个同源基因fhl1A的表达模式及其在骨骼肌发育中的功能.胚胎整体原位杂交结果显示,3-体节时fhl1A在体节处不表达;10-体节期fhl1A在体节强表达,而20-体节期fhl1A仍在体节表达,但表达水平降低.这种变化的表达模式提示fhl1A可能参与调控骨骼肌的发育.敲低fhl1A导致骨骼肌的形态发生异常.分别用F59和4D9抗体进行免疫荧光分析，结果显示敲低fhl1A导致24hpf胚胎的肌球蛋白明显减少，但Engrailed蛋白没有明显变化，表明fhl1A可影响慢肌的发育但不影响慢肌前体细胞的发育。另外，RT-PCR结果显示，敲低fhl1A的24hpf胚胎中pax7a、pax7b以及sk MLCK的m RNA水平显著下降。同时，pax7抗体标记的卫星细胞数目明显减少。RA处理导致10-体节期胚胎的fhl1a表达明显上调，而RA信号通路的抑制剂DEAB的处理则显著抑制了fhl1a的表达，提示内源性fhl1a的表达受RA信号通路的调节。总之，这些实验结果表明fhl1A在体内对于调节骨骼肌发生和卫星细胞的数目是必需的。
  • 摘要：细胞对能量水平下降、生长因子匮乏等逆境能做出一系列的反应,重编程细胞代谢方式,以保持细胞代谢稳态.AMPK和mTOR是细胞中的调控代谢途径的关键激酶.当细胞能量缺乏时,AMPK被激活,促进分解代谢途径以补充能量,并同时抑制合成代谢.相反的,mTOR却被富足的生长因子和营养元素激活,促进细胞增殖.近年的工作揭示了由生长因子匮乏引发的细胞自噬的信号转导通路,阐明了AMP作为低能量信号促进LKB1介导的AMPK激活的分子机制,发现了AMPK和mTOR这一对相互拮抗的激酶的共同感受器,从而揭示了分解代谢与合成代谢的切换开关.
  • 摘要：肺依赖于其高度分支的管腔系统实现与外界的气体和物质交换.前期研究显示转录因子KLF5的组织特异性的敲除会分别导致肺,肠、肾脏等多个器官的发育障碍.尽管KLF5调控组织特异性基因表达的机制有初步了解,但是其影响多个器官形态发育的细胞生物学分子机制还不清楚.本研究通过肺上皮特异性转基因和基因敲除小鼠及体外细胞模型,深入研究KLF5影响上皮管腔形态发育的分子机制.研究发现KLF5是调控肺上皮形状的关键基因,其可以通过调控上皮骨架actin的极性分布和功能,在肺上皮时空特异性的形状调控中起关键作用.肺上皮特异高表达KLF5会打破上皮顶端actin的组装，细胞无法通过actin的收缩完成从柱状到楔形的转换，最终导致新的气道分支障碍；肺上皮特异敲除KLF5会导致外周上皮细胞顶端actin的组装增加，细胞无法通过顶端actin的松弛实现上皮从柱状向扁平状的转化，导致肺泡扩张障碍。体外研究发现KLF5的抑制，会诱导上皮细胞极性和极性化的上皮组织结构形成；KLF5通过转录调控RICH2的表达，影响关键极性蛋白CDC42的活性，从而控制上皮细胞极性、细胞形态和细胞间相互作用。本研究揭示了在肺发育过程中，KLF5通过时空特异性的表达，调控CDC42依赖的上皮细胞极性，从而实现对肺上皮管腔形态发育的整体调控。
  • 摘要：TGF-β信号在肿瘤的发生、发展和转移中发挥重要作用,其可通过调节肿瘤细胞的增殖、迁移能力、募集成纤维细胞和血管内皮细胞、调节免疫细胞的功能,促进肿瘤生长和转移.在肿瘤转移过程中,目前认为,TGF-β信号主要通过调节上皮-间充质转换(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)促进肿瘤细胞迁移、降解细胞外基质、进入血流.SMAD4是TGF-β信号通路的中心介导分子,在胰腺癌、结肠癌、前列腺癌等恶性肿瘤细胞内表达缺失,且SMAD4分子缺失导致胰腺癌、前列腺癌转移增加.在肺癌组织内，已经报道SMAD4分子存在表达降低或基因突变。为了研究SMAD4分子在肺癌细胞内的功能，在A549肺癌细胞内敲低SMAD4。结果表明，Smad4敲低没有影响A549细胞的增殖和软琼脂克隆形成能力，进一步观察TGF-β信号诱导的EMT过程，发现：1.SMAD4敲低抑制了TGF-β诱导的A549细胞的形态改变，SMAD4敲低的A549细胞在TGF-β刺激时不能转变为梭形细胞；2.SMAD4敲低抑制了TGF-β诱导的A549细胞的迁移能力，在Transwell细胞迁移实验中，SMAD4敲低的A549细胞通过Transwell小室的能力明显降低；3.检测与EMT过程相关的分子改变，可见SMAD4分子敲低后，TGF-β信号不能下调EMT标志分子E-cadherin，不可上调N-cadherin、SMA分子，同时，检测与EMT过程非常重要的转录因子Snail的表达，发现SMAD4敲低后，TGF-β信号不能上调Snail的表达。这些结果表明，SMAD4在TGF-β信号诱导的肺癌细胞的EMT过程中具有重要功能，SMAD4敲低抑制EMT过程，有可能抑制肿瘤转移。然而，体外细胞水平研究的SMAD4功能和小鼠模型发现的SMAD4缺失导致转移增加的结论存在矛盾，因此，急需体内动物模型的实验揭示SMAD4分子在体内的功能，观察是否SMAD4可能通过调节血流内肿瘤细胞的存活，以及出血管后的MET过程，最终导致转移增加。
  • 摘要：BSC14基因是实验室鉴定的一个心脏发育候选基因,目前尚未见任何功能研究的报道.通过整胚原位杂交技术鉴定了BSC14基因在胚胎发育中的时空表达谱:该基因在细胞就有表达,受精后24hpf表达于原始的心管,随着心管的发育,表达于整个心脏以及造血区.制备了BSC14的多克隆抗体,通过Western-blot证明BSC14蛋白在心脏,血液等组织中高表达,结果提示BSC14可能与心血管的发育有关.通过斑马鱼BSC14基因沉默和过表达模型研究基因在心血管发育中的作用.荧光蛋白融合标记实验证明BSC14-MO可以有效地阻抑斑马鱼胚胎BSC14的表达，敲低BSC14的表达导致心室发育不良、心房扩张、心率缓慢、心律不齐、血管变窄，血细胞数目减少等表型。BSC14基因过表达同样也引起心血管发育的异常。克隆了BSC14启动子，制备了BSC14启动子转基因品系，发现BSC14增强子EGFP的表达模式与原位杂交结果一致。为了研究BSC14在斑马鱼心血管发育过程中的分子机制，通过酵母双杂交实验得到与BSC14相互作用的基因NK6，通过Co-IP实验验证BSC14与NK6之间确实存在相互作用。进一步通过Talen敲除方法，得到了三种BSC14的敲除品系的F2代斑马鱼，发现敲除纯合子的表型与之前MO敲低相似且敲除BSC14之后出现了部分致死现象。进一步在十几种与心血管发育相关的转基因斑马鱼中将BSC14基因进行了敲除，并且通过RT-PCR实验检测了约100种与心血管发育相关途径的关键因子，结果表明大部分基因的表达出现明显下调甚至不表达的现象。结合RNA-sequence结果通过chip等实验进一步阐明其分子作用机制的研究正在进行中。
  • 摘要：Gastric cancer is the fourth most common cancer worldwide,with a high rate of death and low5-year survival rate.To date,there is a lack of efficient therapeutic protocols for gastric cancer.Recent studies suggest that cancer stem cells(CSCs)are responsible for tumor initiation,invasion,metastasis,and resistance to anticancer therapies.The CSCs have been shown to migrate from tumor tissues into blood vessels to travel to distant sites in body to conduct metastatic activity.In circulation,there are existed several stresses to kill the cells.Therefore,first of all,the CSCs must try to survive when they enter and stay in the circulating bloodstreams in body.However,little is known how metastatic CSCs are survival in bloodstream.Here,weidentify CSCs in tumor tissues in stomach and peripheral blood from patients withgastric adenocarcinoma.CSCs of human GAC(GCSCs)that are isolated from tumortissues and peripheral blood of patients carried CD44and CD54surface markers,generated tumors that highly resemble the original human tumors when injectedinto immunodeficient mice,differentiated intogastricepithelialcellsin vitro,andself-renewed in vivo and in vitro.The gene expression profiles and single cell assaysin vivo and in vitro were performed and identified that PDGF receptor alpha(PDGFRA)was exclusively expressed in the CSCs directly derived from the periphery bloodsamples of human patients with gastric adenocarcinoma and was activated byautocrine and platelet secreting PDGF.The PDGFRA activation maintained thesurvival of the CSCs by preventing autophagy via AKT pathway.The data provide anew inside mechanism how the circulating CSCs survive and suggest a target torestrain the survival of gastric CSCs in bloodstreams to prevent metastasis andrestrict the CSC homing to the stomach after surgically,radiotherapeutically,orchemotherapeuticallyremovability of tumor masses in human patients with gastricadenocarcinoma.
  • 摘要：在植物种子中胚胎和胚乳组织之间存在着密切的相互作用从而保证两者的协调发育,然而迄今为止人们对参与胚胎与胚乳交流的信号分子却知之甚少.在我们的研究中,利用基因启动子融合GFP荧光标记基因的表达构建转化拟南芥植株,在转基因植株种子中观察到CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION(CLE)多肽激素家族的成员CLE-E特异在胚胎外表皮细胞中动态表达,而胚乳中无可见信号.
  • 摘要：为探索利用转基因途径提高小麦的氮素利用能力,利用同源克隆法从小麦中克隆了Antiquitin基因的启动子,构建了由其驱动丙氨酸氨基转移酶基因和Gus基因的2种表达载体,通过农杆菌转化,获得了转上述2种表达载体的转基因烟草.对转Gus基因的烟草植株进行x-Gluc染色检测表明,Gus基因主要在根部和地上部的微管组织中表达.对转丙氨酸氨基转移酶基因的转基因烟草植株进行不同氮水平的栽培实验,在低氮水平下转基因植株要比对照明显表现好.在此基础上,用基因枪对小麦进行共转化,经PCR检测及温室加代,获得了8个不含抗性筛选标记的纯合转基因小麦株系,有5个株系在通常肥条件下表现了籽粒产量明显高于对照.对其中1个表现优异、种子量较大的株系进行小区试验,与未转基因的受体品种相比,在水分较充足的条件下转基因小麦的籽粒产量表现了明显提高.
  • 摘要：Lrp1基因是拟南芥SHI基因家族的一员,之前被认为仅在侧根原基处表达.采用PCR扩增的方法克隆了拟南芥Lrp1基因启始密码子上游约3.6kb的DNA片段,并将其克隆到植物表达载体pBI101.1中,将重组质粒转化野生型(Col)拟南芥并筛选纯合子.Lrp1promoter-GUS分析显示Lrp1在众多组织中均有表达,包括地上部分.在主根和侧根原基处检测到了强烈的GUS表达,这一结果表明,Lrp1在侧根发育调控中可能起到作用.
  • 摘要：锌指蛋白ZBTB20是属于Krüppel锌指蛋白BTB亚家族的新成员,小鼠基因打靶研究显示其在调节个体发育过程中至关重要.ZBTB20在小鼠胚胎发育的E13.5-E14.5开始表达于多种组织中的前体细胞.在大脑海马组织,ZBTB20是决定海马CA1神经元分化命运的关键分子,ZBTB20缺失可导致CA1神经元向大脑皮层神经元分化.在外周的背根神经节(DRG)中,ZBTB20特异性表达于伤害感受性神经元,其缺失可导致伤害性感受器的分化障碍,表现为TrpV1、TrpA1和TrpM8等离子通道蛋白的表达下调,以及对热、冷、机械和化学等伤害性刺激的痛觉感受异常.在脑垂体中,ZBTB20特异性表达于腺垂体的实质细胞中,其缺失可导致GH和PRL细胞群分化障碍.
  • 摘要：基因修饰动物模型是发育生物学和疾病研究的重要内容和工具.大动物如猪、猴等相比啮齿类模型在生理水平上与人更加接近,因而制备基因修饰的大动物模型具有重要价值.在前期的工作中建立了利用ZFN、TALEN以及胚胎干细胞等工具生产转基因细胞、动物的技术体系.最近利用单倍体胚胎干细胞技术建立了快速获得基因修饰动物的新途径,并利用这种方法制备了基因修饰大鼠;同时利用CRISPR/Cas技术首次在大鼠实现了多基因同步敲除,并且在大鼠中证明这些基因修饰可以通过生殖细胞传递到下一代.基于CRISPR/Cas技术的高效基因修饰,通过直接向小型猪的受精卵中注射切割vWF基因的CRISPR/Cas系统,首次利用直接原核注射CRISPR/Cas一步直接产生vWF基因敲除猪模型.相比传统的先在体细胞中进行基因敲除，然后通过体细胞核移植获得基因敲除猪的“两步法”，基于CRISPR高效性和便捷性的直接注射“一步法”不需要种系筛选和交配直接获得基因敲除猪，能够更加快速和方便地获得基因敲除猪。vWF的突变会导致临床上的Ⅰ型和Ⅲ型血管性血友病。研究进一步发现这些基因敲除猪具有与血管性血友病患者相似的临床表型——严重的凝血功能障碍。这项研究为快速获得大动物基因修饰疾病模型提供了新的途径，将对家畜疫病与人类疾病的发病机理与治疗方法研究起到较大的推动作用。
  • 摘要：骨骼是脊椎动物起支撑、保护和运动作用的器官,骨骼的正常发育对于机体正常发育非常重要.Ezh2(enhancer of zeste homolog2)是一种重要的组蛋白甲基转移酶,通过形成PRC2(polycomb repressive complex2)复合体完成对组蛋白H3第27位赖氨酸(H3K27)甲基化修饰发挥基因沉默的作用.近年来研究表明,Ezh2对于组织器官的早期形成发育以及肿瘤的形成起关键作用,而Ezh2在骨骼系统发育中的功能则未见报道.利用之前构建的成骨细胞特异性表达的Cre转基因小鼠(Col1a1-cre)和Ezh2条件基因敲除小鼠(Ezh2fl/fl)进行交配得到成骨细胞中特异性Ezh2基因敲除小鼠.对胚胎13.5天和17天以及出生后1周、4周、12周和24周Ezh2条件敲除小鼠进行表型分析发现，小鼠骨骼发育正常。组织形态学研究表明，Ezh2敲除小鼠骨小梁数量以及分布，成骨细胞以及破骨细胞相对数量，骨形成率以及骨矿化率与野生小鼠相比无统计学差异。进一步的功能学测试显示Ezh2敲除小鼠骨骼与野生小鼠相比无明显差异。通过原位杂交实验，也发现Ezh2敲除小鼠成骨细胞特异性分子标志Ⅰ型胶原（Col1a1）、骨钙素（Oc）以及骨基质主要结构蛋白骨涎蛋白（BSP）含量以及分布无明显变化。综上所述，利用成骨细胞（Col1a1-cre）特异性敲除Ezh2基因对于小鼠骨骼的形态以及功能无显著影响，因此成骨细胞特异性敲除Ezh2基因不影响小鼠骨骼发育。
  • 摘要：红麻是仅次于棉花的自然纤维作物,从红麻的茎皮可提出用于高端棉麻混纺的韧皮部纤维.但目前尚不清楚红麻韧皮部纤维形成的遗传基础.采用IlluminaHiSeq2000高通量测序获得红麻茎皮转录组的65,631,343条短读序(6.56Gb),用生物信息学方法从头组装并注释了90,175个Unigene(单基因簇),平均长381bp.基于组装的Unigene,用BLASTX在NCBI非冗余(nr)数据库搜索到46,165个Unigene(51.19％)找到相似序列.对序列进行GO和KOG分类,分别有37319个(41.38％)和18892个(20.95％)nr数据库注释.将23,051个Unigene归入254个KEGG的参考代谢途径.研究发现,红麻茎皮表达的317个Unigene属于淀粉-蔗糖代谢途径,它们可能参与红麻韧皮部纤维的生长调节.识别淀粉-蔗糖代谢途径相关基因可为通过基因工程操纵提高纤维素的含量奠定基础.
  • 摘要：作为一种重要的翻译后修饰,蛋白质的异戊二烯化修饰广泛存在于真核细胞中.主要分为香叶基化修饰(GGPP)和法尼基化修饰(FPP)两种.小G蛋白是细胞内主要发生异戊二烯化修饰的蛋白.小G蛋白发生异戊二烯化修饰后可与细胞内膜结合,发挥GTP水解酶的作用,进而触发下游信号通路的传递,广泛参与细胞各项生理病理功能的调控.研究发现,香叶基香叶基焦磷酸合成酶(GGPPS)通过消耗FPP合成GGPP,精确调控细胞内FPP和GGPP的含量,进而调控细胞内各种小G蛋白的异戊二烯化修饰,广泛参与调节脂肪细胞的胰岛素敏感性,肝脏的脂质积累,睾丸支持细胞的炎症反应以及心肌肥大.本文主要对高等真核细胞中这一重要的蛋白质翻译后修饰及其对细胞功能调控的研究进行简要综述.
  • 摘要：胃癌是一种严重威胁国民健康的常见恶性肿瘤.Smad4作为抑癌基因在胃癌中常出现缺失,突变或者表达下降.以前的研究发现微环境如T细胞Smad4对于维持胃肠道上皮稳态至关重要.但上皮细胞Smad4在胃癌发生发展中的功能未见报道.在本研究中利用Cre-loxp系统介导的组织特异性基因敲除技术在小鼠腺胃上皮细胞特异性敲除Smad4基因,并研究Smad4基因敲除对胃癌发生及发展的影响.首先研制了一种新的胃上皮细胞特异性Cre重组酶转基因小鼠,该小鼠利用肿瘤蛋白52(Tumor protein D52,TPD52)的启动子指导Cre重组酶在胃上皮细胞特异性表达.利用TPD52-Cre小鼠与Smad4条件基因敲除小鼠杂交获得了胃上皮细胞特异性Smad4基因敲除小鼠.Smad4敲除小鼠出生时表现正常，但3月龄后逐渐出现衰弱、体重下降，并在出生后1年内全部死亡。组织形态学研究表明Smad4敲除小鼠出生后逐渐出现胃上皮过度增生、息肉和浸润性腺癌。Brd U标记实验表明Smad4敲除导致胃上皮细胞增殖旺盛。在分子水平上，发现Smad4敲除导致其下游靶分子cyclin D1,c-myc和Spp1表达上升以及其他信号通路如Akt和ERK的激活。综上所述，研制出了一种新的胃上皮细胞特异性的Cre重组酶转基因小鼠，并利用此转基因小鼠阐明了胃上皮细胞Smad4在维持胃上皮细胞稳态、抑制胃癌发生中的重要作用，同时该胃癌小鼠模型也为进一步确切研究胃癌的发生机制和药物筛选提供了理想工具。
  • 摘要：MUC1是一种广泛表达于呼吸系统、消化系统和生殖系统等分泌型上皮细胞管腔表面的高分子量糖蛋白.临床研究表明MUC1在70％肺癌,结肠癌等实体瘤中呈50-100倍高表达,并伴随着极性消失.该现象尤其存在于95％的乳腺癌中.MUC1异常表达与肿瘤的恶性程度及预后不良密切相关.rn 本课题组围绕MUC1在肿瘤发生、转移及治疗中的作用进行了较为系统的研究，前期结果发现：(1)建立了MMTV-MUC1-CD过表达小鼠模型，进一步从整体水平阐明了MUC1-CD激活Wnt信号通路，导致乳腺增生的分子机制；(2)在食管癌中阐明了MUC1通过上调MMP13，增强细胞移行、浸润及与细胞外基质作用能力；(3)阐明了MUC1与DNA损伤修复的关系，以及过度表达的MUC1引起放疗不敏感的分子机制，为靶向MUC1的肿瘤生物治疗与化学治疗相结合提供了理论基础。利用小细胞肺癌细胞系研究发现抑制MUC1表达的使细胞对紫杉醇更敏感；对细胞周期的分析发现，MUC1能抵抗紫杉醇诱导的细胞周期阻滞及细胞内Cyclin B1的累积；上述结果提示MUC1在细胞分裂中期的调控中发挥作用。
  • 摘要：非人灵长类在遗传和生理特性上与人类具有很高的相似性,是研究人类疾病、发育、和临床前治疗等方面最为理想、有时甚至是唯一的实验动物.通过遗传修饰的方法获得灵长类动物模型对探讨疾病的致病机理和治疗有重大的意义.美国等发达国家对灵长类的研究高度重视.但是,基因修饰技术建立灵长类动物模型存在较大的难度.锌指核酸酶(Zinc-finger nucleases,ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effectors nucleases,TALENs)和规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspacedshort palindromic repeats,CRISPR)等系统为基因定点修饰开辟了新的途径.这些技术能否成功地应用于非人灵长类，对人类疾病的探索有重要的意义。与国内有关单位合作，成功应用CRISPR/Cas9技术在食蟹猴敲出了3个基因：Nr0b1（nuclear receptor subfamily0group B member1,调节干细胞的干性以及参与调节动物性别决定);Ppar-γ(peroxisome proliferator-activatedreceptor gamma,帮助调节新陈代谢);Rag1(recombination activating gene1,与健康的免疫功能相关)。同时，应用TALEN技术，在猕猴和食蟹猴成功敲出了MECP2基因（methyl Cp G binding protein2，X-连锁的、突变及缺失可导致雷特综合征(Rett syndrome,RTT)的甲基Cp G结合蛋白2）。研究结果证明，CRISPR/Cas9和TALENs技术可以用于灵长类基因修饰动物模型的构建，并发现这些基因修饰也发生在生殖腺，为高效建立人类疾病的动物模型提供了重要参考。
  • 摘要：尽管GABA能中间神经元仅占皮质神经元的20-30％,它们在皮质功能的调节中却起着关键性的作用,但对于调控中间神经元发育的机制还有待进一步的研究.在本研究中,在腹侧端脑条件性敲除Foxg1,导致中间神经元分化和迁移的异常,皮质中间神经元无法进入背侧皮质而是堆积在腹侧的神经节隆起(GE).其中,调控中间神经元迁移的分子,包括排斥性的Sema3A/F,Robo1,EphA4和吸引性的Cxcr4/7的严重下调可能是由于腹侧端脑区域结构的破坏引起的.另外,还发现转录因子Mash1和Dlx1/2显著上调.更有趣的是,之前一直被认为是兴奋性神经元发育中重要调节分子的转录因子Prox1也发生了明显的上调.进一步，发现FoxG1通过直接结合到Mash1启动子上从而抑制其表达。当敲除Foxg1后，Mash1的上调可能激活了Prox1和Dlx1/2的表达，进而导致了中间神经元的异常发育。工作提示了Foxg1在中间神经元发育中起着重要的作用，并且有助于了解Foxg1相关疾病，如West综合征和Rett综合征的分子机制。
  • 摘要：植物的疏水性表皮结构在植物适应陆生环境中其重要作用,植物表皮主要由角质和嵌合到角质层中的蜡质成份组成.花药表皮角质层与植物其它器官的表皮结构比较类似,小孢子的形成和发育的早期可以发挥重要的保护作用.随着小孢子的发育,小孢子自身外表面会形成主要由孢粉素组成的花粉外壁,对小孢子的后期发育及完成授粉等具有重要意义.但目前人们对孢粉素的组成、形成机理等尚不特别清楚.我们实验室在过去十多年里面克隆鉴定了十多个控制水稻和拟南芥中孢粉素合成、运输等重要酶/蛋白质/转录因子,如脂肪酸还原酶DPW/MS2、CYP704B2、CYP703A3、PDA1、TDR、AMS、PTC1、EAT1等,这些对于揭示花粉外壁形成机制、人工控制植物花粉发育具有重要意义.
  • 摘要：转化生长因子-β(TGF-β)信号分子在心血管系统广泛表达,在心血管系统发育的不同阶段具有重要的多效应的生理功能.TGF-β信号通路成员突变与数种重要的人类心血管系统疾病如遗传性毛细血管扩张症、Marfan综合征和Loeys-Dietz综合征、肺动脉高血压等密切相关.我们实验室近年来利用组织特异性条件基因敲除小鼠作为主要模式生物,研究了TGF-β/Smad信号通路维持心血管系统稳态的生理功能及其机制,发现TGF-β/Smad4通过调节内皮－造血细胞转换、内皮－内皮细胞间、脑血管内皮细胞－周细胞间相互作用维持胚胎血管重塑和血脑屏障完整性,为理解颅内出血、毛细血管扩张症等血管疾病的发生机制提供了新的线索.此外,还发现受TGF-β信号调节的miRNA以及靶向Smad4的miRNA可以精细调控细胞对TGF-β信号的反应性并参与心血管系统稳态维持.
  • 摘要：可调节内分泌特异性蛋白18(RESP18)基因特异性表达于哺乳动物中枢神经系统和内分泌系统,是一种功能未知的分泌肽基因.本文利用基因重组技术,成功构建了RESP18基因条件敲除小鼠品系(RESP18flox/flox)和RESP18基因全身敲除小鼠品系(RESP18×EIIAcre),并对RESP18基因全身敲除小鼠品系进行了行为学表型分析.旷场实验、高架十字迷宫和明暗场实验的结果显示,Resp18基因敲除小鼠较野生型小鼠更倾向于在旷场边缘、闭臂和暗场区域活动,说明其焦虑水平均显著高于野生型小鼠.同时，听震惊反射实验结果显示，Resp18基因敲除小鼠的听震惊反射强度显著高于野生型小鼠，证明该基因敲除使小鼠的恐惧水平升高。在内分泌水平上，Resp18基因敲除小鼠的血浆皮质酮水平显著高于野生型，支持了该小鼠焦虑/恐惧水平升高的行为表型。根据以上结果，推测RESP18基因参与焦虑/恐惧情绪的调节。与野生型小鼠相比，RESP18基因敲除小鼠还表现出听震惊反射前脉冲抑制显著增强，据此推测该基因还在感觉运动门控功能调控等过程中起到了重要作用。本文构建的RESP18基因敲除小鼠品系为RESP18基因的功能研究提供了关键的模型，并且首次报道了RESP18基因在小鼠成体内的功能，为更详尽地研究该基因功能提供了重要的线索。
  • 摘要：Wnt信号通路涉及细胞极性建立以及胚胎体轴形成等早期胚胎发育过程,其中Dvl(Dishevelled)是该通路中将胞外信号传递到胞内的一个关键成员,文昌鱼是理想的早期胚胎发育研究实验材料,本研究详细观察了文昌鱼胚胎发育早期Dvl基因的时空表达谱.RT-qPCR结果显示,未受精卵中即可检测到该基因表达,但表达量并不高,此时检测到的mRNA为母源性表达产物;至原肠胚中期,该基因的表达量达迅速增加并达到最大值,表明此期开启了Dvl的合子表达,此后Dvl的表达量缓慢降低,直至早期幼体时仍可检测到该基因表达.原位杂交结果显示,在囊胚期之前的Dvl表达信号在胚胎的动物半球强于在植物半球,随着植物极内陷,到原肠胚中期时,在外胚层几乎检测不到该基因表达信号,而在背部中内胚层的表达信号很强,结果表明此期胚胎中母源性Dvl转录本的逐渐耗竭,并开启了该基因的合子表达,胚胎发育到神经胚期后,Dvl的表达信号主要分布在背部内胚层和中胚层.Dvl基因母源性表达产物在动物极和植物极的不对称分布和原肠胚中期合子表达启动之后的原位杂交信号主要集中在胚胎背部,暗示该基因与文昌鱼早期胚胎发育时背部体轴的形成有关.
  • 摘要：哺乳动物中枢神经系统的早期胚胎发育过程中,随着神经板的闭合形成了神经管及单层的神经上皮结构,神经上皮细胞(神经前体细胞)具有一个进化上高度保守的重要特征:细胞核动态迁移(Interkinetic Nuclear Migration,INM).具有高度增殖能力的神经上皮细胞附着在基膜上,其细胞核不是整齐的平行排列而是随着细胞周期的不同在细胞内沿着apical-basal轴向上下迁移,S期细胞核在室管膜区ventricular zone(VZ)的basal面进行DNA复制,G2期向apical面(脑室腔面)移动,M期下移至apical面并在此进行分裂,分裂后细胞的细胞核再次向basal面移动进入G1和S期,该现象称为INM.细胞核排布在apical-basal轴向高低不同的位置，使神经上皮具有假复层结构。INM最重要的意义是在细胞增殖过程中能够最大可能地为分裂中的细胞提供空间，保证同一时间单位面积内的神经上皮可产生最多的子代细胞。由于在胚胎发育过程中，几乎所有的神经元和胶质细胞都来源于胚胎发育初期位于外胚层的神经上皮，因此INM的异常可能对于细胞的增殖、皮层神经元的分化以及神经系统正常功能的维持产生重要影响。rn 本课题利用条件性基因敲除技术在小鼠背侧端脑的增殖区特异性地敲除转录因子Forkhead Transcription M1(Foxm1)。发现敲除Foxm1以后，背侧端脑VZ区分裂中的Apical Progenitors（APs）数目减少，basal-to-apical INM受影响，神经上皮细胞核向apical面迁移速度明显减慢，但是细胞分裂过程并没有被阻断。Brd U/Id U双标试验发现Foxm1缺失后S期和G2期受到影响最终导致整个细胞周期延长。原位杂交和Real-time q PCR结果证明这种异常可能是由于缺失Foxm1以后前体细胞中G2期调控因子Cyclin B1和cdc25b在apical面的表达减弱所引起的。此外，INM的缺陷也打乱了APs的同步化，导致APs向Basal Progenitos(BPs)的转化增加进而加速了前体细胞库的耗竭，最终导致在成年观察到皮层神经元数目减少，这些结果提示敲除Foxm1不仅能够影响前体细胞的分裂还能影响神经前体细胞的分化。更重要的是，成年Foxm1cko小鼠在旷场实验表现出更高的活动速度和移动距离，与对照组小鼠倾向在旷场四周活动不同，Foxm1cko小鼠向旷场中心区域探索活动的时间和次数明显增加。高架十字迷宫中Foxm1cko小鼠进入开臂的次数和停留在开臂的时间都明显长于对照组小鼠，这些结果提示Foxm1条件性基因敲除小鼠对于焦虑的反应可能减弱。结果第一次发现Foxm1所引起的发育缺陷对于成年时期小鼠的焦虑行为具有明显的减弱作用，为早期发育缺陷对于精神疾病发病的影响的研究提供了理论基础。
  • 摘要：为了将我国野生小鼠资源用于复杂性状研究,将实验内交品系C57BL/6J(下简称B6)作为受体,选定1号染色体,采集国内25个不同区域的野生小鼠进行染色体替换.形成25个品系组成的"特异染色体替换小鼠群体"目前,25个小鼠品系已全部构建完成.在本研究中,锁定1号染色体进行替换,这是因为现有400多个QTL被定位在小家鼠1号染色体上,这些已被定位的QTL调控着各种复杂性疾病,如高血压,糖尿病,肿瘤等.在该群体中,每个个体的1号染色体来源不同,其余染色体完全一致,都来源于C57BL/6品系.分析表明,该群体的表型变异较近交系小鼠大,1号染色体单域小于100kb,可以达到几个甚至是单个基因的分辨率,因此,利用该群体通过关联分析即可实现快速的基因定位克隆.
  • 摘要：肥大软骨细胞的终末分化是软骨内成骨过程中的关键阶段,受到多种因素的调控.Sox9能负向调控肥大软骨细胞的终末分化,并能直接抑制肥大软骨细胞表达Vegfa,从而延迟成骨过程中的血管侵入.该分子在正常的肥大软骨细胞中显著下调表达,然而其表达下调的分子机理并不清楚.本研究发现锌指蛋白Zbtb20能通过抑制Sox9的表达来调控肥大软骨细胞的终末分化.Zbtb20从小鼠胚胎发育晚期开始高表达于肥大软骨细胞.本研究利用Cre/loxP系统建立了软骨细胞特异性Zbtb20基因敲除模型.该模型小鼠表现出成骨延迟和出生后生长障碍.组织学分析表明该模型小鼠的长骨生长板的肥大区显著延长,血管侵入延迟.Zbtb20缺失后导致肥大软骨细胞中Vegfa表达下调,而Sox9的mRNA和蛋白表达水平异常升高.以上结果提示zbtb20可能通过抑制Sox9在肥大软骨细胞的表达而调控其终末分化过程.
  • 摘要：模式生物与人类健康与疾病的关系,一直都是生命科学研究的热点问题.通过模式生物基因组之间或模式生物基因组与人类基因组之间的比较与鉴定,可分离人类遗传病的候选基因以及预测新功能基因.2009年美国冷泉港实验室发表文章,明确将七鳃鳗作为模式生物.七鳃鳗(Petromyzon)是迄今所知道的最原始的脊椎动物.其在漫长的生物进化历程中体貌特征基本保持不变,被喻为"活化石".课题组率先在国内开展了对七鳃鳗基因组和蛋白质组学的研究.先后构建了日本七鳃鳗唾液腺、肝脏、血液和免疫小体等组织器官的c DNA文库，并在其中找到了很多具有重要生理功能的新型基因和蛋白。例如：发现七鳃鳗的免疫小体中有类似布鲁顿酪氨酸激酶（BTK,Bruton's tyrosine kinase）的基因表达，它可能参与七鳃鳗的免疫应答；发现了活性氧调节因子Ⅰ（Romo I,reactive oxygen species modulator Ⅰ）和过氧化物酶基因（Prx,Peroxiredoxin）的同源物，它们分别能够诱导细胞产生活性氧和抵抗红细胞过氧化，调节细胞的氧化还原的内环境；还发现了转录因子NFκB的抑制因子I-κB-ε，在LPS刺激的情况下Ⅰ-κB-ε在七鳃鳗淋巴细胞的表达降低；同时发现了HMGB1（High-mobility group B1）蛋白，能够诱导肿瘤坏死因子的产生，进而在七鳃鳗的免疫系统中发挥重要作用。在已发现的诸多功能基因中，口腔腺中的功能基因和蛋白尤为特殊。七鳃鳗的口腔腺包裹在其头部鳃下肌中一个特殊的有色囊中。它能分泌一种防止血凝的物质，命名为鳗溶酶。此外，也在七鳃鳗的口腔腺中发现了其他的功能蛋白，如含RGD（Arg-Gly-Asp）模体的类去整合素、类视黄酸与干扰素诱导的致死蛋白-19（GRINM-19）、翻译控制肿瘤蛋白（TCTP,translationally controlled tumor protein）、类gelsolin蛋白等。目前，正在根据这些具有特殊功能的蛋白，开发抗血栓、抗病毒、降血糖等的基因重组注射、口服药物或基因治疗药物。rn 适应性免疫系统的起源与进化一直是人们研究的热点问题。科学家在七鳃鳗中找到了类似于高等脊椎动物体内淋巴细胞的类淋巴细胞。可变淋巴细胞受体（variable lymphocyte receptors，VLR）是七鳃鳗类淋巴细胞中发现的独特的适应性免疫分子。课题组研究发现，VLRB通过与七鳃鳗的C1q-like和C3蛋白相互作用，介导了补体依赖的对细菌和肿瘤细胞的杀伤作用。该成果以及后续研究对于进一步揭示七鳃鳗免疫系统以及补体系统的作用机制将具有重要意义。rn 七鳃鳗作为脊椎动物进化的起点，蕴藏着大量原始与未知的生物学信息有待发掘。七鳃鳗作为一种重要的模式生物，将带领追溯脊椎动物的起源与进化历程，为人类的健康做出巨大的贡献。
  • 摘要：水稻抗病分子基础及其信号通路与拟南芥等双子叶模式植物的抗病分子途径相比有很大差异.许多拟南芥抗病通路中关键节点的同源蛋白在水稻中对抗病途径的影响并未象其在拟南芥中的影响那么显著.为了深入研究水稻抗病分子机制,本研究综合利用组培诱变、T-DNA插入、EMS诱变、辐射诱变等策略,大规模创制涉及水稻免疫相关性状的突变体,并结合高通量全基因组测序,建立高效图位克隆体系,对控制水稻免疫相关性状的遗传位点进行解析.基于正向遗传学策略,已鉴定了系列调控水稻PCD及抗病应答、以及基础抗性的关键节点基因,为未来深入解析水稻免疫分子机制奠定了重要的基础.
  • 摘要：双受精是高等植物特有的生命过程,两个精细胞被花粉管传递到胚囊后,其中一个与中央细胞融合形成胚乳,另一个与卵细胞融合形成合子.合子激活是一个受到精细调控的过程.为了研究这一过程,实验室通过诱变拟南芥种子构建了一个合子败育的突变体库.其中,EMBRYONIC FACTOR6(FAC6)缺失突变体呈现合子败育的表型,同时胚乳细胞核分裂也出现异常.通过图位克隆和测序的方法,发现FAC6编码一个具有Zinc finger结构域的蛋白质.为了研究FAC6在双受精过程中的表达模式，制备了FAC6融合绿色荧光蛋白（GFP）的构建并得到了转基因植株。荧光信号显示FAC6在受精前的配子体发育过程中持续表达，同时在受精后的胚胎胚乳发育过程中也是持续表达。利用转基因植株与野生型植株进行正反交实验，结果表明无论FAC6作为父本还是母本在受精后的胚胎胚乳发育过程中都有表达。前人的研究表明动物中的FAC6同源蛋白具有促进泛素修饰蛋白的活性。通过体外泛素修饰体系发现拟南芥FAC6也具有泛素连接酶活性。体内体外实验结果表明FAC6可以特异地泛素修饰细胞周期相关蛋白并促进其降解。在FAC6突变体发育停滞的胚珠中，细胞周期蛋白GUS（β-glucuronidase）信号过量累积。以上研究结果显示，具有泛素连接酶活性的FAC6在双受精前后都有表达，并可能通过调控细胞周期相关蛋白的降解进而调控拟南芥胚胎胚乳发育。
  • 摘要：在多细胞动物发育过程中,胚层分化、组织及器官建成主要受到包括Hh在内的多种形态发生素的浓度梯度信号控制.形态发生素(如Hh)信号的转导及调控机制是发育生物学领域的核心科学问题之一.作为最为重要的形态发生素之一,Hh信号转导引起下游靶基因的差异表达并最终决定细胞命运,控制了多细胞动物几乎各个组织和器官的发育过程.Hh信号传递的异常将会引起包括出生缺陷及癌症在内的多种人类重要疾病.虽然Hh通路已有多年的研究基础,但仍有许多重要的科学问题亟待回答,特别梯度化Hh信号如何由细胞外转导至细胞内并控制不同下游基因的差异表达这一重要的科学问题并没有得到很好的阐释.
  • 摘要：本研究首次揭示了特异控制花粉外壁内层的基因TEK,并阐明了其在绒毡层发育遗传调控网络中的位置.植物花粉外壁是花粉粒表面的一层坚硬而具有粘性的结构,在保护花粉免受环境破坏、促进花粉与昆虫以及花粉与柱头之间的附着与识别等方面具有重要作用.花粉外壁分为两层:有蜂窝状的外壁外层(sexine)以及平坦的外壁内层(nexine).这两层的合成物质来源于花药绒毡层细胞.目前国内外研究主要集中于外壁外层,但外壁内层缺失突变在体尚未被发现.
  • 摘要：近年来,以锌指核酸酶(ZFN)和TALEN为代表的人工构建的序列特异性核酸内切酶为反向遗传学技术带来了革命性的飞跃.最近,基于Cas9核酸酶和向导RNA(gRNA)的CRISPR/Cas系统(又称Cas9/gRNA系统)正逐渐成为一种更为简便的基因组定点突变技术.然而,该系统的成功率、工作效率和特异性仍有待深入研究,特别是其脱靶效应仍存在争议.以斑马鱼为模式对上述问题进行了初步探讨。首先检测了斑马鱼中的28个位点，结果显示，常用的人源化的Cas9（humanized Cas9，hCas9）能够成功突变其中的9个位点，成功率为32%；而对90个位点进行TALEN介导的基因打靶实验结果表明，TALEN的成功率可达74%。为了提高Cas9/g RNA系统的成功率和打靶效率，根据斑马鱼的密码子偏好性优化了Cas9的编码序列（称为zCas9），结果成功突变了上述28个位点中的15个，即zCas9的打靶成功率可达54%；对于两者均有活性的位点，zCas9的效率均明显高于hCas9。为了检验Cas9/g RNA系统的特异性，编写了一个可以在任意已知基因组中寻找潜在脱靶位点的开放程序Cas OT（http://eendb.zfgenetics.org/casot/），在斑马鱼中预测了一个效率较高的靶点（~95%）的潜在脱靶位点，并选择了21个脱靶位点进行了深入分析。PCR扩增以及深度测序结果表明，该位点并没有明显的脱靶效应。上述结果表明，基于zCas9的Cas9/g RNA系统在斑马鱼中是一种高效、高特异性的基因打靶工具。
  • 摘要：黄麻SSR遗传连锁图谱构建是利用连锁分析剖析黄麻重要性状遗传基础的前提条件.本文在前期自主开发的SSR引物基础上,选择以圆果黄麻栽培种"黄麻179"与野生种"爱店野黄麻"为亲本,构建包含144份株系的重组自交系群体为材料,进行圆果种黄麻SSR遗传图谱构建.结果表明:该图谱包含39个SSR标记,6个连锁群.连锁遗传图谱总长度为389.9cM,标记间平均距离为12.1cM.不同连锁群上标记数介于2个到14个之间,连锁群长度变动在9.3cM～135.3cM.通过卡方测验检测偏分离标记,发现遗传连锁图谱中89.1％SSR标记呈现偏分离,这可能与不同亲本产生的配子体活力差异有关.该研究为黄麻重要性状的连锁分析奠定了基础.
  • 摘要：重编程与胚胎发育具有密切的关系,重编程的异常会导致胚胎发育的失败,研究重编程与胚胎发育的关系对揭示重编程机制、发展和完善重编程方法、以及促进重编程方法在再生医学中的应用具有重要的意义.针对重编程与胚胎发育的关系,开展三个方面的研究:一是探讨核移植诱导细胞发生重编程的相关机制;二是优化核移植诱导细胞重编程的体系;三是研究核移植与iPS技术诱导体细胞重编程的共性规律.在核移植诱导细胞重编程机制研究中,与徐国良研究员实验室合作,揭示了母源因子Tet3蛋白参与受精后雄原核和核移植后假原核的主动去甲基化过程,发现卵母细胞中缺失Tet3蛋白会影响受精胚胎和克隆胚胎中多能性基因Oct4和Nanog等的激活,影响胚胎的体内发育能力.确证克隆囊胚的滋养外胚层存在重编程异常细胞，并揭示这类细胞是克隆胚胎发育失败的关键原因，修复这一缺陷可以使克隆动物出生率提高了6倍。在优化核移植诱导细胞重编程的体系研究中，建立了小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞系，并证明该细胞能够代替精子使卵母细胞“受精“；建立了通过完整卵母细胞高效重编程体细胞的核移植研究体系，并证明孤雌激活3小时的完整卵母细胞仍能高效诱导体细胞重编程；证明两细胞卵裂球能够重编程雄性配子细胞，通过两细胞卵裂球重编程球形精子后获得的胚胎干细胞具有正常的分化发育能力；证明脂肪来源的多潜能细胞具有比分化细胞更强的重编程能力。最近，又建立了来着非人灵长类食蟹猴的孤雌单倍体胚胎干细胞，并证明这些细胞能够用于大规模的遗传筛选研究。在核移植与iPS技术共性规律研究中，发现核移植胚胎干细胞具有比iPS细胞更好的体内发育能力，证明了核移植方法本身比iPS技术具有更强的重编程体细胞能力。通过筛选核移植过程中对重编程起重要作用的因子，并将其应用到iPS细胞的建立，发现核移植过程中的因子Zscan4促进iPS细胞的形成，并能在iPS细胞形成早期快速促进端粒的延迟，从而保护的细胞的遗传物质，导致高质量iPS细胞的获得。这些研究成果为重编程技术的发展以及其在再生医学领域的应用提供了重要的理论依据。
  • 摘要：本研究主要根据转基因技术设计,以高大乔木胡杨和模式植物拟南芥为研究材料.通过花序侵染法,以农杆菌为介导将胡杨大片段基因转移到模式植物拟南芥中.研究中利用SilwetL-77作为侵染液,在不同浓度,不同时间下,将农杆菌中携带的胡杨大片段基因转入到拟南芥中,将获得的转化后的种子进行抗性培养基的筛选,通过对可能的阳性转化子进行DNA的提取,验证胡杨基因是否转入到拟南芥中,将阳性转化子进行抗性培养基筛选,分子检测、并筛选表型变化的突变体.为了更进一步研究胡杨基因组学,必须获得可以稳定遗传且携带胡杨基因的纯合子,还需要继续培养阳性转化子,进行抗性筛选和传代遗传差异筛选.rn 主要研究结果如下:rn (1)最佳农杆菌菌种活化培养条件是YEP液体培养基，活化时间24h时。最佳转化体系为300ulSilwetL-77/L侵染液侵染7min和500ulSilwet L-77/L侵染液侵染lmin。rn (2)在转化的862个克隆株系中，通过抗性培养基筛选并提取了约1500个转化子的DNA，其中大部分表现出阳性，获得了171个株系的阳性转化子。筛选过程中得到的最佳消毒法为酒精消毒法。rn (3)在多次的筛选及后代观察中获得了7个具有表型变化的突变体。rn (4)在针对拟南芥的培养中，做了一定的改动，使得它在特定的环境条件下生长，以便发育强壮利于转化。rn 本文对胡杨基因库的完善具有很大的贡献，也为研究胡杨基因组的作用提供了理论依据。
  • 摘要：高盐胁迫是影响农业生产的主要非生物胁迫之一,因此研究植物抗盐胁迫应答的分子机制具有重要的科学理论意义和潜在的应用价值.近年来通过反向遗传学技术鉴定出了许多重要的抗盐相关因子(如SOS1等).但现有的拟南芥(Arabidopsis thaliana)盐敏感性异常突变体的筛选都是在in vitro(培养皿)条件下开展的,而已有研究表明在不同的生理条件下植物可能通过不同的抗盐机制来应对高盐胁迫,因此这些筛选势必会遗漏一些重要的抗盐因子,这些抗盐因子在自然条件下有重要的抗盐作用,但在in vitro条件下其抗盐功能并不明显.通过土壤培养条件下的突变体筛选（与in vitro培养相比，土壤培养更接近自然生态环境），筛选到了soil salinity sensitive1-1（sss1-1；它对土壤培养条件下的高盐胁迫十分敏感，但对in vitro条件下的高盐胁迫敏感性正常）和soil salinity tolerance1-1（sst1-1；它对土壤培养条件下的高盐胁迫有抗性，但对in vitro条件下的高盐胁迫没有抗性）。后续研究表明SSS1和SST1分别编码ARABIDOPSIS THALIANA RESPIRATORY BURST OXIDASEHOMOLOGUE(At RBOHF)和ETHYLENE OVERPRODUCTION1（ETO1）。At RBOHF是一个ROS合成的限速酶，它介导了重要的Na+吸收调控和高盐胁迫应答机制：在高盐环境下，根维管柱中的At RBOHF转录水平增加，从而导致维管柱中ROS合成增加，进而维持维管柱中的低Na+环境，减少从根到地上部分的Na+运输，最终促进抗盐。ETO1基因编码一个含有肽结合结构域的蛋白,它通过介导ACSs的降解来负调控乙烯合成，ETO1功能缺失突变体乙烯合成增加。研究发现，乙烯信号途径在At RBOHF-ROS上游发挥作用，它通过促进At RBOHF介导的ROS合成来抑制Na+吸收，进而增强拟南芥对高盐胁迫的耐受能力。研究结果证明了At RBHF-ROS在Na+吸收调控和高盐胁迫应答中有重要作，为进一步深入研究ROS介导植物高盐胁迫应答的分子机制奠定了基础。同时，研究结果也表明通过土壤培养条件下的突变体筛选能够鉴定出一类特殊的抗盐因子，它们在土壤培养条件下有重要的抗盐作用，但在in vitro条件下其抗盐功能并不明显，相关研究为后续规模化筛选该类抗盐因子奠定了基础。
  • 摘要：Akt信号通路在心脏发育和心脏收缩功能中发挥重要的作用.Akt活化需要上游两个激酶磷酸化308苏氨酸(T308)和473丝氨酸(S473),分别由PDK1和mTORC2完成.rn 在小鼠胚胎发育时期的第二心场祖细胞中剔除PDK1,发现小鼠的右心室和流出道发育严重受损,并有室间隔缺损存在,小鼠于出生不久后死亡.继而剔除PTEN后,PDK1剔除小鼠的心脏发育缺陷得以纠正,小鼠可以正常存活.通过小鼠遗传学的方法证明PTEN在胚胎心脏发育过程中通过抑制Akt,继而抑制心脏祖细胞增殖.因此,心脏祖细胞剔除PTEN后导致Akt活性升高,心脏祖细胞增殖增加,可以拯救PDK1剔除小鼠的先天性心脏病和死亡.rn 在出生后心肌细胞中剔除Akt1/2/3三个成员之后，小鼠在两周左右发生心力衰竭和死亡。在出生后心肌细胞中剔除PDK1后，小鼠于3-4个月发生心力衰竭和死亡。研究发现PDK1剔出后Akt T308磷酸化消失，但S473磷酸化增强。通过破坏mTORC2从而降低Akt S473磷酸化水平，发现PDK1剔除小鼠在20天左右发生生心力衰竭和死亡。这些结果证明Akt S473磷酸化在小鼠心脏生长和收缩功能中发挥非常重要的作用，于是在PDK1剔除小鼠心肌中升高Akt S473磷酸化水平（剔除PTEN），发现小鼠可以正常存活，心脏结构和功能正常，心力衰竭和死亡得以挽救。rn 以上研究结果表明，升高Akt活性可以纠正一些心脏发育缺陷和心肌病，可能对将来人类心脏疾病的治疗产生帮助作用。

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有 出版物经营许可证

  • 客服微信

  • 服务号