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摘要法洛四联症（TOF）是最常见的紫绀型先天性心脏病，它是一种多因素、复杂的先天性疾病，一经诊断即需要手术治疗，但往往预后不良。其胚胎学基础是心脏流出道（outflow tract，OFT）的发育异常，但具体发病原因尚不清楚。心脏OFT 是在心脏发育过程中动脉极的一个短暂导管，经过旋转和分隔形成肺动脉和主动脉的基底部，其正常分隔对于建立正确的主动脉、肺动脉循环至关重要。因此，阐明心脏OFT异常的发生机制对于法洛四联症的遗传学研究和临床诊疗都意义重大。<br>　　为了阐明心脏OFT发育异常的机制，本研究前期对一百多例TOF患者进行全外显子测序，通过GO富集分析发现大量的突变基因与纤毛相关。纤毛是突出于细胞膜表面的微管状结构，在进化过程中高度保守，分为原纤毛和动纤毛。原纤毛可感知外界的信号，介导细胞信号转导，有报道与心脏瓣膜异常、心脏纤维化等相关，但具体作用机制尚不清楚。为了研究纤毛的结构和功能异常对心脏流出道发育的影响，我们选择了测序发现的EFCAB7基因剪切突变和PPEF2基因无义突变进行进一步研究。<br>　　首先我们模拟人群中发现的突变，构建基因突变的knock-in（KI）小鼠，观察其心脏表型，发现KI小鼠会出现房间隔、室间隔缺损等心脏发育异常的表型。同时，我们对野生型和突变型的小鼠心脏进行切片染色，观察其纤毛的发生率和长度，发现Efcab7和Ppef2基因突变后，对纤毛的发生率或长度都有不同程度的影响。并且我们分离培养原代野生型和突变型的小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs），也得出同样的结论。<br>　　脊椎动物的细胞内 Sonic hedgehog（Shh）信号通路完全依赖于纤毛结构。因此，我们对基因突变MEFs的Shh信号通路进行检测，发现其纤毛内Smo、Gli2蛋白聚集减少，下游靶基因Gli1的表达水平也降低，表明Efcab7和Ppef2基因突变后会抑制Shh信号通路的活化。<br>　　本文研究Efcab7和Ppef2基因突变对小鼠心脏发育的影响及其潜在机制，阐明了Efcab7和Ppef2基因的突变导致心脏原纤毛结构和纤毛内信号转导异常，部分解释OFT发育异常的表型，为阐明心脏流出道发育异常和法洛四联症的发病机制奠定基础。