Smad4调控动脉导管发育和关闭的机制研究
【目的】 动脉导管（Ductus arterisosus, DA）在出生后的及时关闭对于新生儿来说十分重要，而DA是否能正常关闭受到很多因素的影响。其中，血管平滑肌（Smooth Muscle Cells, SMCs）的正常发育以及出生后的动脉重塑在其中扮演了至关重要的作用。目前相关研究证明，TGFβ/BMP信号通路对于调控组织细胞的分化和增殖起到重要的作用，其中，Smad4是TGFβ/BMP这两条信号通路中的不可或缺的共同转录因子。但是，Smad4是否对动脉导管的发育和关闭起到影响，我们仍然不清楚。因此，我们试图通过建立Smad4基因敲除模型来阐明Smad4对于动脉导管的发育和关闭的影响。 【方法】 基于Cre-LoxP重组酶系统，我们在Six2细胞上敲除Smad4的基因，从而得到出现动脉导管未闭(Patent Ductus Arteriosus, PDA）的特异性基因敲除鼠模型。之后，分别收集怀孕18.5天和出生后1天的野生型和基因敲除变异型的小鼠胚胎的心脏和胸腔，制作石蜡和冰冻切片，通过HE染色，Masson染色，免疫荧光等方法对比分析正常小鼠和该基因敲除鼠的异同。同时，我们在显微镜下分别从野生型和变异型的18.5天小鼠胚胎中分离收集DA和升主动脉（Ascending Aorta, AAo）的组织进行提取纯化RNA，从而进行对动脉导管平滑肌细胞的基因的表达进行定量分析。 【结果】 在Six2细胞上敲除Smad4基因的小鼠在出生后的第一天出现PDA的现象。然而，基因敲除鼠在出生后6小时内发生死亡，阻止了我们对其出生后动脉导管关闭情况进行长时间的观察。通过进一步的免疫荧光实验观察发现，对比18.5天的野生型小鼠胚胎，同胎出生的基因敲除的小鼠胚胎的DA上与血管收缩性相关的平滑肌蛋白-SM22a, SMA, MYH11表达减少。此外，实时定量PCR（QRT-PCR）结果与荧光免疫结果一致，SM22a, SMA, MYH11的基因表达也降低。另一方面， Masson染色结果显示，出生后6小时内的基因敲除小鼠的动脉导管血管腔内侧的胶原蛋白（Collagen）表达降低，而野生型小鼠的动脉导管中则观察到胶原蛋白的大量表达。 【结论】 Smad4既对DA收缩性血管平滑肌的分化发育起到调控的作用，同时也影响小鼠出生后的胶原蛋白在DA的聚集和表达。总而言之，Smad4对于小鼠DA的出生前发育和出生后关闭起到了十分重要的作用。
Smad4转录因子;动脉导管未闭;血管平滑肌;胶原蛋白;细胞凋亡;调控作用
广东医科大学
硕士
心胸外科学
朱平
2017
中文
R654
45
2018-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）