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.

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。

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。

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。

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。

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。

心脏转录因子Nkx2.5重组蛋白对人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转分化的作用

背景:大多数研究通过使用小分子物质或病毒等方式诱导获取心肌样细胞,而关于重组蛋白用于细胞重编程获得心肌样细胞的报道较少。目的:探讨Nkx2.5重组蛋白对人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转分化的作用。方法:构建Nkx2.5原核表达载体,不同时间点诱导Nkx2.5重组蛋白表达和分离纯化。使用纳米转导试剂包裹Nkx2.5形成纳米-蛋白复合体,转染人骨髓间充质干细胞,观察蛋白转导效率;蛋白转导成功后,检测心肌细胞特异性标志MHC的表达,观察人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转化情况。结果与结论:(1)28℃ IPTG诱导培养4 h获取的蛋白表达量更高;(2)纳米-Nkx2.5复合体可成功转染人骨髓间充质干细胞并诱导其向心肌样细胞转化;(3)结果表明,重组蛋白能被高效转导到细胞内,并能促使人骨髓间充质干细胞重编程为心肌样细胞,但细胞转分化效率尚待提高。

先天性心脏病相关转录因子Csx/Nkx2.5基因的研究

先天性心脏病(CHD)是常见的危害儿童健康的先天性疾病。调控心脏发育基因突变是CHD常见原因,同源盒基因Csx/Nkx2.5是心脏发育过程中最早表达的转录因子,该基因突变影响心脏发育,导致CHD。检测Csx/Nkx2.5基因突变可作为产前CHD诊断的一项指标。

转录因子NKx2-5表达在大鼠右心室心肌重塑模型的变化

目的:观察增加大鼠右心室压力负荷后,右心室心肌重塑与同源盒转录因子NKx2-5表达的变化。方法:注射野百合碱(MCT)制作大鼠肺动脉高压模型,测量大鼠不同时间点肺动脉压和右心室肥厚指数;采用RT-PCR法和Westernblot分析,分别测定右心室心肌NKx2-5及其下游基因心房利钠因子(ANF)的mRNA及蛋白表达。结果:注射MCT后第14天,右室心肌明显肥厚,NKx2-5与ANF的mRNA及蛋白表达亦明显增加,与其呈明显正相关。结论:右心室壁压力负荷增加可作为原发性刺激,使在心脏胚胎发育早期表达的心脏同源盒基因NKx2-5表达增加,NKx2-5在成熟心肌重塑中可能起作用。

心脏转录因子Nkx2-5、GATA-4真核表达质粒的构建

目的:构建人类心脏特异性转录因子Nkx2-5、GATA-4的真核表达质粒,探讨Nkx2-5、GATA-4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:以质粒人脑c DNA为模板,并设计上下游引物扩增Nkx2-5、GATA-4编码区序列。将真核表达载体pCDNA 3.1-HA、pCDNA 3.1-flag分别和Nkx2-5、GATA-4的PCR产物分别在双酶切后用T4连接酶连接,构建重组质粒pCDNA 3.1-HA-Nkx2-5、pCDNA 3.1-flag-GATA-4,转化至大肠杆菌,质粒抽提后经PCR、双酶切及测序鉴定。结果:成功设计引物扩增出Nkx2-5、GATA-4基因编码区约1 kbp及1.3 kbp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、GATA-4基因序列。结论:成功构建了含有Nkx2.5、GATA4的真核表达重组质粒,为后续研究奠定基础。

大鼠胰腺不同发育时期转录因子Nkx2.2和Nkx6.1mRNA的表达调控研究

目的:研究大鼠胚胎胰腺发育后期、新生期及成年期对转录因子Nkx2.2和Nkx6.1的mRNA表达调控。方法:利用显微分离等方法分离胚胎18.5天、新生和成年大鼠胰腺,对胰腺标本提取总RNA,利用胰腺内外分泌细胞分子标志———胰岛素和淀粉酶来鉴定胰腺标本,再用RT鄄PCR分析Nkx2.2或Nkx6.1在大鼠胰腺几个不同发育时期的mRNA表达情况。结果:Nkx6.1在胚胎18.5天胰腺中有表达,出生时表达量有增加,到了成年显著下降。Nkx2.2的mRNA在胚胎期、新生期和成年期均有表达,新生期表达量较其他两个时期有显著性增加。从以上两个转录因子在胰腺不同发育时期的表达情况来看,它们的共同点是胚胎期有表达,新生期表达量较胚胎后期和成年期高,成年期表达量呈下降趋势。结论:不同生长发育时期对转录因子Nkx2.2和Nkx6.1的mRNA具有调节作用,新生期细胞增生分化加速,这与Nkx2.2、Nkx6.1等转录因子表达量增高有关。

柯萨奇B3病毒对心脏发育因子GATA-4、NKx2.5表达的影响及叶酸对其保护作用

目的探讨叶酸对孕期感染柯萨奇B3病毒(CVB3)的新生鼠心脏发育因子GATA-4、NKx2.5的基因与蛋白表达的影响。方法SD雌鼠分为对照组、叶酸组、CVB3组、CVB3+叶酸组。叶酸组及CVB3+叶酸组孕前给予叶酸灌胃2周;CVB3组及CVB3+叶酸组孕第7天腹腔注射CVB3,连续5 d,自然分娩后取新生鼠心脏组织,病理切片HE染色观察新生鼠心脏组织形态学变化;逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及Western blot测定新生鼠心脏组织中转录因子GATA-4、NKx2.5基因及蛋白表达水平。结果CVB3组新生鼠心肌损伤明显,心肌细胞排列紊乱,心肌纤维断裂,CVB3+叶酸组状态改善。CVB3组新生鼠心脏组织GATA-4、NKx2.5基因及蛋白表达低于对照组(P<0.05),CVB3+叶酸组GATA-4、NKx2.5基因及蛋白表达高于CVB3组(P<0.05)。结论孕鼠早期感染CVB3抑制新生鼠心脏发育因子正常表达,补充叶酸对新生鼠心脏发育具有明显保护作用。

GATA-4、NKx2-5转录因子的研究进展

转录因子GATA家族是能与核酸共同序列（A/T）GATA（A／G）结合的细胞核转录因子。包括6个成员，即GATA-1、-2、-3、-4、-5和-6。1995年Huang等通过筛查人类心脏cDNA文库首次克隆出人类GATA-4cDNA，以后相继在人类肺、肝脏和小肠等器官中检测到GATA-4 mRNA和蛋白的表达。人们应用果蝇同源结构域（homeodomain，HD）寡核苷酸探针筛查果蝇cDNA文库，克隆出NK型同源盒基因。随后分离出一种与果蝇背侧血管，心脏发育密切相关的果蝇NK-2型基因tinman基因。GATA-4和NKx2-5是目前研究较多的与心脏发育密切相关的转录因子。

81例单纯性先天性心脏病患者NKx 2.5基因突变筛查及关联研究

目的:探讨NKx 2.5基因突变和单核苷酸多态性(SNP)与人类单纯性先天性心脏病(CHD)的关系。方法:应用聚合酶链反应结合脱氧核糖核酸(DNA)测序技术,对81例单纯性CHD患者(包括室间隔缺损组37例,房间隔缺损组17例,圆锥动脉干畸形组18例,动脉导管未闭组5例,主动脉瓣二叶畸形组4例),74例患者一级亲属(一级亲属组)以及52例正常非CHD对照者(正常对照组)的NKx 2.5基因的所有外显子及其侧翼序列进行突变检测,并对SNP位点进行基因分型,分析单个位点的基因型和等位基因频率是否与CHD相关。结果:所有CHD患者、患者一级亲属基因编码均未发现突变,而在NKx 2.5基因外显子1区域内发现1个SNP位点,这个SNP位点位于上游63位碱基63A>G,导致第21位密码子由GAA转变为GAG,碱基替换后仍编码谷氨酸(Glu),属于同义突变(Glu21Glu)。基因型频率和等位基因频率的分布,在房间隔缺损组和正常对照组之间差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论:NKx 2.5基因突变与我国单纯性CHD之间无明显相关,该基因上的63A>G SNP位点与先天性房间隔缺损之间可能存在相关性。

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。

NKX 2.5基因突变与广西壮族人群先天性房间隔缺损的关系研究

目的探讨NKX 2.5基因突变与广西壮族人群先天性心脏病(CHD)房间隔缺损的关系。方法应用聚合酶链反应(PCR)及DNA测序技术,对30例广西壮族CHD房间隔缺损患者(CHD组)以及30例非CHD患者(对照组)的NKX 2.5基因的全部外显子和侧翼序列进行突变检测,并对单核苷酸多态性位点进行基因分型,分析单个位点的基因型、等位基因频率与CHD房间隔缺损的关系。结果所有CHD房间隔缺损患者NKX 2.5基因均未发现突变,而在基因第二外显子区域发现1个SNP位点,位于上游606位碱基c.606G>C,属于同义突变。两组基因型频率、等位基因频率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 NKX 2.5基因突变与广西壮族CHD房间隔缺损患者之间无明显相关性,该基因上的606G>C的SNP与先天性心脏病房间隔缺损之间无明显相关性。

NKX6.1协同PDX1诱导人胎肝间充质干细胞分化为胰岛B样细胞

目的探讨NKX6.1对PDX1诱导人胎肝间充质干细胞(fetal liver-derived mesenchymal stem cells,FL-MSCs)向胰岛B细胞分化的协同作用及可能机制,以获取足够用于移植的胰岛B样细胞。方法构建含PDX1与NKX6.1双基因的重组腺病毒载体,用该载体感染FL-MSCs并联合相应的细胞因子分步诱导,检测诱导后的细胞中PDX1和NKX6.1基因以及NGN3、NeuroD1/Beta2、MafA因子和胰岛素等多种胰腺B细胞相关分子的表达情况。结果腺病毒载体转染24h后FL-MSCs细胞即开始表达PDX1与NKX6.1基因,检测显示诱导后的细胞先后开始表达NGN3、NeuroD1和MafA等因子,持续稳定表达胰岛素等B细胞相关分子;且这些分子表达存在时序性。结论PDX1与NKX6.1联合细胞因子在体外能有效诱导FL-MSCs分化为胰岛B样细胞;可能是通过先后活化的NGN3、NeuroD1和MafA等转录因子,限定细胞向内分泌前体细胞、进一步向B内分泌前体细胞、B细胞分化发育。

血清NKX2-1蛋白在原发性肺癌患者中的诊断价值

目的:探讨血清中NKX2-1(NKX同源框-1)蛋白在原发性肺癌诊断中的临床价值。方法:2009年5月至2010年12月,检测以肺部肿块初次就诊的61例原发性肺癌患者(肺癌组)血清NKX2-1和癌胚抗原(CEA)蛋白的表达,并与49例健康成年人(正常对照组)比较,验证NKX2-1蛋白诊断肺癌的准确性,分析NKX2-1在原发性肺癌中的诊断价值。结果:肺癌组血清NKX2-1蛋白表达(1.4206±0.1257)ng/ml高于正常对照组(0.7646±0.0734)ng/ml,两者比较差异有统计学意义(P<0.01);经ROC分析显示:NKX2-1对原发性肺癌有较好的诊断准确性(曲线下面积为0.859);Kappa验证NKX2-1蛋白(Kappa值为0.586)对原发性肺癌的诊断一致性高于CEA(Kappa值为0.396),而且NKX2-1结合CEA蛋白可提高肺癌诊断的准确性(Kappa值为0.704;灵敏度及特异度分别为83.6%和87.0%)。结论:血清NKX2-1蛋白是诊断原发性肺癌较为敏感和特异的指标;NKX2-1与CEA结合可提高原发性肺癌诊断的准确性。