GATA4 and NKX2.5 gene analysis in Chinese Uygur patients with congenital heart disease

背景先天的心疾病(CHD ) 是在新生儿的最普通的发展异例。在 GATA4 和 NKX2.5 基因的 germline 变化为 CHD 作为负责被识别了。在有在他们的遗传型和 CHD 显型之间的 CHD 和关联的中国 Uygur 病人的 GATA4 和 NKX2.5 变化的频率是我们检验了的 unknown.Methods 在有 CHD 和是的 117 个中国 Uygur 个人的 62 个中国 Uygur 病人的 GATA4 和 NKX2.5 基因的编码区域由使中毒的控制高效液体层析( DHPLC )并且 sequencing.Results c.1220C 的二个异质接合的错误感觉变化> A 和 c.1273G >在 GATA4 基因的 A ，它引起氨基酸残余改变 o 二个病人没有心房与心室的行为缺点或非心脏的畸形。二个变化被期望影响蛋白质功能。在我们的结果提供了的 patients.Conclusion 没有报导 NKX2.5 变化在中国 Uygur 人口与 GATA4 变化联系的 CHD 显型上的主要数据。

过表达NKx2.5基因间充质干细胞增强SDF-1/CXCR4轴促归巢改善心梗心功能

目的探讨过表达NKx2.5基因骨髓间充质干细胞(BMSC)通过增强SDF-1/CXCR4轴促BMSC归巢改善心梗后心功能。方法采用慢病毒使骨髓间充质干细胞内过表达NKx2.5(BMSC^(NKx2.5)),将空载体组及BMSC组作为对照组。采用RT-PCR检测各组细胞SDF-1、CXCR4及NKx2.5的表达及同时采用western-blot检测NKx2.5及SDF-1、CXCR4蛋白的表达。将BMSC^(NKx2.5)、BMSC、及BMSC空载体经尾静脉注射入小鼠心梗模型,同时设立BMSC^(NKx2.5)+AMD3100组,将心梗未处理组、假手术组、正常小鼠组作为对照组。采用心脏彩超检测心梗小鼠心功能的变化及采用western blot检测NKx2.5及SDF-1、CXCR4蛋白的表达。结果体外BMSC^(NKx2.5)组SDF-1及CXCR4及转录因子NKx2.5的表达最高(P<0.05)。体内实验证实BMSC^(NKx2.5)组心梗心功能改善最为明显(P<0.05),但当加入SDF-1-CXCR4轴抑制剂AMD3100后,心功能改善不明显。BMSC^(NKx2.5)组转录因子NKx2.5及SDF-1及CXCR4因子的表达最高(P<0.05),但加入AMD3100组后SDF-1及CXCR4的表达明显下降。结论BMSC^(NKx2.5)可以通过增强SDF-1/CXCR4轴促BMSC归巢改善心梗心功能。

叶酸缺乏对孕鼠子代心脏中NKx2.5基因表达的影响

目的探讨叶酸缺乏孕鼠子代心脏发育过程中NKx2.5基因和蛋白表达改变。方法成熟雌性36只SD大鼠随机分为实验组和对照组各18只,分别喂以缺乏叶酸和添加叶酸的纯合饲料。2周后与成熟SD雄性大鼠交配,分别取孕13.5 d、孕17.5 d胚胎鼠及新生鼠心脏。用RT-PCR检测NKx2.5基因mRNA表达。Western-blotting测GATA-4蛋白表达水平。结果NKx2.5基因mRNA及其蛋白在孕13.5 d、孕17.5 d胚胎心脏及新生鼠心脏中的表达量,实验组均显著低于对照组(P均<0.05)。结论叶酸缺乏影响NKx2.5基因和蛋白表达水平,可能导致心脏发生发育中形态改变,从而造成心脏功能缺陷。

NKX2.5基因修饰骨髓间充质干细胞对心肌梗死大鼠心功能的影响

目的:以NKX2.5融合绿色荧光蛋白基因(NKX2.5-pEGFP)质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs),将基因修饰后MSCs移植入大鼠心肌梗死模型中,评价其对心功能的影响。方法:体外分离培养大鼠MSCs,构建NKX2.5-pEGFP基因质粒,以lipo2000将质粒转染入MSCs。将基因修饰后MSCs植入心肌梗死后10 d的大鼠心肌梗死区(MSCs组,n=20),同时将注射等体积无血清改良依格尔(DMEM)培养液于心肌梗死区的大鼠作为DMEM组(n=20)。移植注射后4周,通过检测左心室射血分数(LEVF)、左室缩短分数(FS)等研究其对心功能的影响。结果:移植4周后,MSCs组大鼠LEVF[(79±4)%]较DMEM组[(47±3)%]显著提高(P<0.01),MSCs组大鼠FS[(48±9)%]较DMEM组[(25±6)%]显著提高(P<0.01)。结论:移植NKX2.5基因修饰后的MSCs能够改善心肌梗死大鼠心功能。

转录因子Nkx2.5和GATA4的相互作用

背景:心脏发育过程是复杂多种因子相互作用的结果,对转录因子Nkx2.5和GATA4在心脏发育过程中相互作用的研究将有助进一步了解心脏发育过程。目的:分析心脏转录因子Nkx2.5和GATA4在细胞内的相互作用。方法:在构建Nkx2.5和GATA4真核表达质粒以及脑钠肽启动子荧光表达质粒的基础上,将真核表达质粒经共转染或单转染COS7细胞,利用免疫共沉淀技术验证Nkx2.5和GATA4在细胞内是否有相互作用,并通过荧光素酶分析技术分析Nkx2.5和GATA4对脑钠肽启动子序列可能存在的协同激活作用。结果与结论:通过免疫共沉淀实验发现GATA4能将Nkx2.5沉淀下来,相应的Nkx2.5也能将GATA4沉淀下来,说明在COS7细胞中,GATA4能和Nkx2.5相互作用。脑钠肽启动子荧光表达质粒并与Nkx2.5和GATA4共转染COS7细胞,比起单转染Nkx2.5或GATA4质粒,两者共转染更能激活脑钠肽启动子的表达。Nkx2.5和GATA4不仅各自在心脏发育过程中发挥重要作用,两者之间的相互协调作用对于心脏的正常发育过程同样非常重要。

低压脉动电刺激对体外心肌诱导分化过程中GATA-4和NKx2.5基因表达的影响

目的观察骨髓间充质干细胞(MSCs)向心肌诱导分化过程中,低压脉动电刺激对心肌转录因子GATA-4和Nkx2.5基因表达的影响,探讨电刺激对骨髓间充质干细胞向心肌分化过程的影响及其分子生物学机理。方法体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代MSCs,对照组以10μmol/L5-氮胞苷(5-aza)诱导,电场组诱导后施加1.5V/cm电场刺激,分别于第1、2、3、4周收集细胞,免疫细胞化学法和western blot技术检测troponin I(TnI)表达,RT-PCR法分析GATA-4和Nkx2.5基因的表达。结果诱导后细胞停止生长,并倾向集落化,诱导第2周开始出现TnI阳性细胞,TnI蛋白在诱导后第2周开始表达,第3、4周明显增强。GATA-4和Nkx2.5基因第1周开始表达,第2周增强,第3周达到高峰,持续到第4周。电场刺激组细胞排列更加紧密,诱导后各时间点GATA-4和Nkx2.5基因表达比对照组明显增强。结论脉动电场刺激促进MSCs向心肌细胞的分化过程,GATA-4和Nkx2.5基因可能调节该促进过程。

法乐四联症患儿NKX2.5、TBX5、GATA4基因的表达研究

目的:探讨NKX2.5、TBX5、GATA4基因与法乐四联症的发病关系及法乐四联症形成的分子机制。方法:10例法乐四联症患儿(法乐四联症组),为我院2005-06至2005-12心脏中心住院患儿。年龄4个月～8岁,平均3.5岁。6例非先天性心脏病(先心病)意外死亡患儿作为对照(对照组),均没有先心病病史和遗传病家族史。年龄4个月～9岁,平均年龄3.8岁。留取各病例右心室流出道心肌组织,提取心肌组织总RNA,逆转录为与RNA链互补的单链DNA(cDNA)。按照引物设计原则进行引物设计,用来扩增心肌组织NKX2.5、TBX5、GATA4、GAPDH mRNA目的片段。引物长度18bp～22bp,扩增片段长度163bp、206bp、237bp、203bp。应用双标准曲线、实时荧光定量聚合酶链反应(PCR)法比较NKX2.5、TBX5、GATA4基因的mRNA含量在对照组和法乐四联症组之间的统计学差异。结果:法乐四联症组的NKX2.5mRNA含量较对照组显著降低,差异有统计学意义。TBX5mRNA和GATA4mRNA含量在法乐四联症组与对照组的差异无统计学意义。结论:人心肌组织中有心脏发育相关基因NKX2.5、TBX5和GATA4mRNA的表达;法乐四联症可能与心肌组织中NKX2.5mRNA含量降低相关。

转录因子Nkx2.5、ISL-1表达与小鼠胚胎心的早期发育

目的：探讨转录因子Nkx2.5和ISL-1的表达与小鼠胚胎早期心发育的关系.方法：胚龄7.5～13d小鼠胚胎连续石蜡切片,用抗α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、抗心肌肌球蛋白重链（MHC）、抗转录因子ISL-1、抗Nkx2.5抗体,进行免疫组织化学显色.结果：转录因子Nkx2.5在胚龄7.5d生心板表达早于心肌特异性蛋白MHC及SMA.随心外形建立,Nkx2.5在心各部表达逐渐增强.胚龄9d, Nkx2.5阳性表达从原始心管动脉端延伸至心包腔背侧脏壁中胚层及咽周围轴旁中胚层.Isl-1开始表达于胚龄8d原始心管心背系膜及前肠腹侧脏壁中胚层间充质,阳性细胞数量在11～12d达顶峰,形成前肠腹侧连接流出道远端和心房背侧壁的ISL-1阳性细胞带.11～12d,流出道远端出现Nkx2.5和MHC阴性,ISL-1、SMA阳性表达区.胚龄13d后,Nkx2.5和ISL-1在心和前肠腹侧间充质的表达强度下降.结论：Nkx2.5是原始生心区心肌前体细胞早期分化的标记蛋白,在第2生心区表达限于胚龄9d、咽周脏壁和轴旁中胚层心肌前体细胞亚群.第2生心区标记蛋白ISL-1主要表达在胚龄8～12d前肠腹侧脏壁中胚层心肌前体细胞,并向心管添加心肌细胞,参与流出道发育及心管成襻.11d后,第2生心区间充质细胞开始分化为升主动脉和肺动脉干平滑肌.

先天性心脏病患者转录因子Nkx2.5基因突变观察

采用聚合酶链反应结合DNA测序技术,对99例先天性心脏病(CHD)患者及90例正常对照者的Nkx2.5基因外显子1进行序列检测。结果显示,3例室间隔缺损、7例房间隔缺损、1例肺动脉瓣狭窄、1例动脉导管未闭患者和3例对照者的Nkx2.5外显子1第239位发生了A-G的突变。认为转录因子Nkx2.5基因突变与中国CHD的发生有一定的关系。

心脏转录因子Nkx2.5真核表达质粒的构建

目的构建人类心脏特殊转录因子Nkx2.5的真核表达质粒,为进一步探讨Nkx2.5在心脏发育及先天性心脏病发病过程中的作用奠定基础。方法以质粒pCMV6-XL5-Nkx2.5为模板,并设计上下游引物扩增Nkx2.5编码区序列,将真核表达载体pCMV-HA和Nkx2.5的PCR产物分别在双酶切后用T4连接酶连接,构建重组质粒pCMV-HA-Nkx2.5,转化至大肠杆菌,提取质粒后经PCR、双酶切及测序鉴定。结果成功设计引物扩增出Nkx2.5基因编码区约1 000 bp的目的片段,PCR和酶切鉴定结果显示,构建的重组真核表达质粒中含有正确的Nkx2.5基因序列。结论成功构建了含有Nkx2.5的真核表达重组质粒,为后续研究奠定基础。

转录因子Nkx2.5和GATA-4在心脏发育中的作用

转录因子是能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质。Nkx2.5和GATA-4是两个与心脏发育密切相关的转录因子。Nkx2.5参与了心脏形成,包括右侧环化、心腔分化、心脏间隔功能成熟以及工作心肌和传导系统的维持等过程。GATA-4在心肌分化增殖和存活及心脏肥大过程中起重要作用。Nkx2.5和GATA-4在蛋白质水平相互作用,调节心房利钠肽、骨形态发生蛋白和心脏限制性锚蛋白复制蛋白等启动子的表达。

血府逐瘀汤对心肌梗死大鼠心肌发育相关基因GATA4、NKx2.5调控作用的研究

目的观察血府逐瘀汤对心肌梗死大鼠心肌发育相关基因GATA4、NKx2.5的调控作用。方法采用结扎大鼠左冠状动脉前降支方法建立心肌梗死模型,将成模大鼠随机分为模型组和血府逐瘀汤组,每组30只。另选择同月龄健康SD大鼠10只作为假手术组。模型组给予生理盐水2 m L/次灌胃,血府逐瘀汤组给予浓煎血府逐瘀汤2 m L/次灌胃,均1次/d。采用RT-PCR方法检测3组大鼠干预1 d、10 d、15 d心肌组织中GATA4、Nkx2.5mRNA表达水平。结果干预1d后,模型组GATA4、Nkx2.5mRNA表达量均明显低于假手术组(P均<0.05);干预10 d后,模型组和血府逐瘀汤组GATA4、Nkx2.5mRNA表达量与假手术组比较差异均无统计学意义(P均>0.05),但模型组GATA4、Nkx2.5mRNA表达量和血府逐瘀汤组GATA4mRNA表达量均明显高于干预1 d后(P均<0.05);干预15 d后,血府逐瘀汤组GATA4、Nkx2.5mRNA表达量均明显高于假手术组(P均<0.05)。干预1 d、10 d、15 d后,血府逐瘀汤组GATA4、Nkx2.5mRNA表达量均较模型组有所升高,但差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论大鼠心肌梗死后,其心肌组织中GATA4、Nkx2.5mRNA表达量呈现先下降、再升高的趋势。血府逐瘀汤可发挥一定的促进心肌梗死大鼠心肌发育相关基因GATA4、NKx2.5表达增加的作用,该作用可能是祛瘀中药促进梗死后心肌组织迅速修复、愈合的机制之一。

骨髓基质干细胞心肌化诱导过程中转录因子NKx2.5的表达

目的 :研究 5 -氮杂胞嘧啶 (5 -azacytidine,5 -aza)和二甲亚砜 (dimethylsulfoxide ,DMSO)诱导人骨髓基质细胞 (humanbonemarrowstromalcells ,hBMSC)心肌分化过程中心肌特异转录因子NKx 2 .5表达的变化。方法 :取传至第 8代hMSC ,以3μmol/L的 5 -aza和DMSO诱导 2 4h。 1周后重复诱导 1次。在诱导后 1、2和 3周 3个时间点以半定量RT -PCR方法检测细胞心肌特异转录因子NKx 2 .5的表达变化。结果 : hMSC经 5 -aza诱导后 ,约 1周左右细胞明显变大 ,2周时细胞走向趋于一致 ,邻近细胞间连接较前紧密 ,并形成肌节样结构。RT -PCR的结果显示 ,5 -aza可诱导心肌特异转录因子NKx 2 .5 ,并一直持续表达 3周。在DMSO诱导hBMSC后 1周 ,开始可检测到细胞发生转录水平变化NKx 2 .5表达 ,并均可持续表达至诱导后 3周 ;NKx 2 .5表达量有随诱导后时间延长而增加的趋势。结论 :5 -aza和DMSO在体外可诱导心肌特异转录因子NKx 2 .5的表达 ,从而启动hMSC心肌化的过程。

tRNA抑制子对转录因子NKX2.5提前终止密码子的通读

人类NKX2.5基因（NK2 homeobox 5，NKX2.5）提前终止密码子（Premature termination codon，PTC）突变会引起房间隔缺损、房室传导阻滞等先天性心脏病。目前，已报道的NKX2.5 PTC突变有8个（E109X、Q149X、Q170X、Q187X、Q198X、Y256X、Y259X和C264X）。为了检测tRNA抑制子是否对PTC突变诱导通读产生有功能的全长蛋白，文章将8个NKX2.5 PTC突变克隆到pcDNA3.1（-）载体，将NKX2.5全长和E109X、Q149X及C264X克隆到pEGFP-N1载体，形成NKX2.5-EGFP融合质粒。将NKX2.5-EGFP与对应的tRNA抑制子质粒分别或共转染后观察绿色荧光数量定性判断tRNA抑制子是否诱导通读。Western blotting检测通读后全长蛋白和截短蛋白表达并计算通读效率。Real-time PCR检测NKX2.5下游重要调控基因Cx43 mRNA的表达判断通读后蛋白功能。结果表明，文章成功构建了8个基于pcDNA3.1（-）的NKX2.5表达质粒、4个基于pEGFP-N1的质粒；tRNA抑制子tRNA am能有效通读Q149X、Q170X、Q187X和Q198X，且对后三者的通读效率均在50%以上；tRNA op能有效通读C264X，通读效率约50%左右；tRNA oc不能通读NKX2.5 PTC突变；各通读后样本Cx43 mRNA相对表达量增加7%~41.7%；tRNA am和tRNA op能有效通读NKX2.5 PTC突变，产生具有功能的全长蛋白，但tRNA抑制子对细胞的其他影响还不明确，有待于进一步观察。

NKX2.5基因突变在先天性心脏病发病机制中的研究进展

NKX2.5/CSX基因的突变造成多种形态的先天性心脏病(congenital heart disease,CHD),是目前研究最多的与心脏发育密切相关的转录因子基因之一。NKX2.5基因的生殖细胞突变,目前已经发现29种,分别为无义突变、错义突变、缺失等,导致NKX2.5蛋白与DNA结合功能下降或失活,在先心病发病中占据重要位置。最近研究发现,在复杂型先心病中存在多种NKX2.5基因的体细胞突变,多个体细胞突变可能在先心病发病中起叠加效应。

孕期锌缺乏对大鼠胎心GATA4和Nkx2.5基因启动子区甲基化和组蛋白乙酰化水平的影响

目的:观察大鼠孕期锌缺乏对胎鼠心脏特异性转录因子GATA结合因子4(GATA4)和Nk2型同源盒转录因子5(Nkx2.5)基因启动子区胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)岛甲基化和组蛋白H3K9乙酰化水平的影响。方法:SD大鼠随机分为缺锌组、足锌组和配饲组(n=9),分别摄入含锌量为2.8、29.8、29.8μg/g的饲料,配饲组日饲料摄取量接近缺锌组。锌耗竭性喂养14 d后受孕,同法饲养至孕19 d剖腹取胎。观察胎鼠血锌水平和胎心组织锌含量,检测胎心组织GATA4和Nkx2.5基因启动子区CpG岛甲基化和组蛋白H3K9乙酰化的水平。结果:①3组胎鼠血锌水平差异有统计学意义(P<0.05),其中缺锌组显著低于足锌组(P<0.001)和配饲组(P=0.014),配饲组与足锌组比较差异无统计学意义(P=0.109)。②3组胎鼠GATA4和Nkx2.5基因启动子CpG岛甲基化水平差异有统计学意义(均P<0.05),其中缺锌组显著高于足锌组(P=0.005;P=0.024)和配饲组(P<0.001;P=0.029),配饲组与足锌组比较差异无统计学意义(P=0.497;P=0.929)。③3组胎鼠GATA4和Nkx2.5基因启动子CpG岛乙酰化水平差异有统计学意义(均P<0.05),其中缺锌组显著低于足锌组(P=0.018;P=0.033)和配饲组(P=0.007;P=0.007),配饲组与足锌组比较差异无统计学意义(P=0.701;P=0.512)。结论:大鼠孕期锌缺乏可导致胎心组织GATA4和Nkx2.5基因启动子区CpG岛甲基化和组蛋白H3K9乙酰化水平异常,提示心脏转录因子基因表观遗传学机制可能参与孕期锌缺乏对胎心发育异常的效应。

NKX2.5基因的表观遗传学改变与先天性心脏病的关系

先天性心脏病（简称先心病）是小儿先天畸形中最常见的疾病，虽然现在有先进的医疗技术来诊断和治疗先天性心脏病，但其患病率和致死率仍然很高。先天性心脏病的病因大多数为遗传-环境相互作用的结果．且多为心血管畸形而不伴有其他畸形，包括了全部先心病病例的90％以上。NKX2．5基因是心肌细胞中的关键转录因子之一．在心脏发育过程中起重要的作用，但其在先天性心脏病中的调控机制尚不清楚。

转录因子Nkx2.5、GATA4在先天性心脏病产前诊断中的研究

目的研究转录因子Nkx2.5、GATA4在先天性心脏病(CHD)产前诊断中的临床价值。方法 50例超声心动图确诊胎儿为先天性心脏病的孕妇,抽取孕妇羊水、脐血或引产胎儿脐血,采用多重连接探针扩增技术(MLPA)检测,分析其染色体核型、 MLPA检测结果。结果 50例先天性心脏病胎儿中6例染色体核型分析异常,其中3例为21-三体综合征, 2例为18-部分三体综合征, 1例为46, XX,der(6)(q16q22);剩余44例先天性心脏病胎儿染色体核型分析结果正常。50例先天性心脏病胎儿进行Nkx2.5、GATA4基因的突变筛查,结果未发现任何突变。1例先天性心脏病患儿通过染色体微阵列分析(CMA)在染色体8p23.2位置检出一段约859 kb的拷贝数变异(CNV),涉及OMIM基因CSMD1等,可能为多态改变。结论先天性心脏病胎儿不存在Nkx2.5、GATA4基因异常,这可能一方面是由于所选样本量过小,有待于扩大样本量,以便进行更广泛的筛查;另一方面也可能因为我国和国外的人种差异,因此需进一步扩大先天性心脏病的样本数量进行更深入的研究,以进一步揭示先天性心脏病的发病机制。

转录因子Nkx2.5与心血管疾病

心血管疾病严重危害人类健康,其病因复杂,遗传因素起很大作用。Nkx2.5是重要的转录因子,与心脏发育、功能维系密切相关;Nkx2.5的突变可以导致心肌肥厚、心律失常、先心病等疾病。本文就转录因子Nkx2.5与心血管疾病的最新进展予以综述。

先天性心脏病患者Nkx2.5基因突变研究

目的对先天性心脏病患者Nkx2.5基因进行突变观察及关联研究。方法分别对50例先天性心脏病病例及50例对照组Nkx2.5基因全部外显子扩增并测序。结果在Nkx2.5识别出了1个不改变氨基酸的单核甘酸多态,即c.63A>G多态,但此多态无统计学意义(>0.05)。结论 Nkx2.5基因的c.63A>G多态可能与CHD有关。