转录因子Tbx18在小鼠胚胎发育过程中的时空表达

目的检测胚胎期小鼠Tbx18在mRNA及蛋白水平的表达情况,了解Tbx18在小鼠胚胎发育过程中的时空表达模式。方法用整体原位杂交技术检测小鼠整胚TBX18 mRNA的表达,用X-gal染色检测Tbx18-Cre/Rosa26R/LacZ双杂合基因谱系示踪模型小鼠胚胎的报告基因LacZ蛋白的表达,用荧光定量PCR检测小鼠胚胎期心脏mRNA的定量表达。结果发现在小鼠胚胎期9.5～10.5 d转录因子Tbx18主要在前体心外膜表达,由前体心外膜逐渐迁移定位于心外膜;在11.5～12.5 d的小鼠胚胎Tbx18主要定位于心脏、上下肢、体节及上下唇鄂区域;大于12.5 d的小鼠胚胎Tbx18除了上述部位外还定位于肾、输尿管、膀胱等区域。结论转录因子Tbx18在小鼠胚胎发育过程中的表达具有时空特异性,对小鼠心脏的发育可能起着至关重要的作用;同时在上下肢、体节、唇鄂、肾、输尿管、膀胱的发育中也可能起非常重要的作用。

转录因子Tbx18导入人诱导多潜能干细胞分化的心肌细胞构建起搏样细胞的实验研究

目的:研究转录因子Tbx18能否转染人诱导多潜能干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CMs)并使其向起搏细胞分化。方法:纯化接种hiPSC-CMs,构建重组腺病毒-绿色荧光蛋白Ad-(GFP)-Tbx18载体,转染hiPSC-Cs为实验组,转染只含GFP的腺病毒组及空白未转染组作为对照。转染后定期检测细胞的变化情况,荧光倒置显微镜计数转染后细胞的搏动频率变化情况;RT-PCR测定起搏细胞特异性基因的表达。结果:实验组hiPSC-CM的搏动频率高于对照组[(61.3±13.6)vs.(33.0±1.67)次/min,P<0.05)]。实验组起搏特异性基因HCN4的表达较对照组明显增加,KIR2.1、SCN5A、CX43等心室肌特异性基因表达较对照组下降,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:Tbx18基因可成功转染hiPSCCMs,并使之转化为窦房结样起搏细胞。

Tbx18通过下调EMT信号分子参与调控心脏发育

转录因子Tbx18(Tbx18)在小鼠胚胎心外膜上皮细胞表达并调控心外膜上皮细胞向心系细胞分化.上皮间充质转化(EMT)过程是器官发育和形成的重要机制.为阐述Tbx18通过调控下游EMT关键信号分子参与心外膜上皮细胞分化和心脏发育,本研究运用Tbx18-Cre/Rosa26R-EYFP双杂合基因敲入小鼠和免疫荧光共聚焦,证实Tbx18+心系细胞和EMT关键信号分子Snail1、Smad、Slug、Twist在发育后期胚鼠心外膜和心外膜下间充质发生共聚焦.同时还发现,Tbx18在胚鼠不同发育阶段的表达模式和Tbx18+心系细胞内上述EMT关键信号分子的表达模式相似.Tbx18和EMT关键信号分子在发育心脏存在相似的时空表达模式,因此,它们之间可能存在相互调控作用.运用Tbx18突变技术揭示了Tbx18突变型胚鼠心脏EMT关键信号分子表达水平均较野生型显著下调,直接证实了上述4个EMT信号分子是Tbx18的可能靶点.理解Tbx18参与心脏发育的下游靶点有助于改善成年心脏损伤后的再生修复.

Tbx18在心脏发育中的作用及其研究进展

随着人口老龄化以及基因相关心脏疾病的增多,Tbx18凭借其在心脏发育中的独特作用越来越多地受到国内外专家学者的重视。Tbx18转录因子与损伤修复和心肌再生的相关性更是近年来研究的热点问题。现就其在胚胎发育过程中的表达、在心脏发生发展过程中的功能及重要性几方面对Tbx18近几年的研究进展做一综述。

TBX18腺病毒载体体外诱导乳鼠心肌细胞向起搏样细胞分化

目的观察TBX18腺病毒载体在体外转染乳鼠心肌细胞,能否诱导其向起搏样细胞分化。方法胰酶和Ⅱ型胶原酶混合消化法分离培养乳鼠心肌细胞,光学显微镜下观察细胞形态,48h后用免疫荧光技术检测心肌细胞纯度。将心肌细胞随机分为实验组(TBX18组)、空病毒对照组(GFP组),转染时分别加入带TBX18转录因子和绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒,带GFP的腺病毒,采用实时荧光定量聚合酶链式反应,蛋白质免疫印迹和免疫荧光技术检测各组心肌细胞HCN4mRNA和HCN4蛋白的表达。结果培养24h后,心肌细胞几乎完全贴壁,可见梭形、菱形或多边形;48h后形成网状或放射状细胞簇。α-actin检测心肌细胞纯度高达96%。TBX18组心肌细胞中HCN4mRNA和HCN4蛋白的表达水平明显高于GFP组(28 943.997±5 019.682vs 1.000±0.000,n=9,P<0.05;0.631±0.025vs 0.192±0.003,n=9,P<0.05);倒置荧光显微镜下观察TBX18组因表达HCN4蛋白而发出红色荧光,GFP组几乎看不到HCN4蛋白的表达。结论 TBX18腺病毒载体体外转染乳鼠心肌细胞,能使乳鼠心肌细胞向起搏样细胞分化。

Tbx18-Cre基因敲入小鼠的繁殖、鉴定及其应用

为了探讨Tbx18-Cre基因敲入小鼠(Tbx18:Cre knock-in Mus musculus)的繁殖、鉴定及Tbx18基因敲除小鼠和遗传示踪小鼠模型的应用,将Tbx18-Cre基因敲入杂合子小鼠进行繁殖,应用PCR法鉴定其子代基因型。将子代雌雄杂合子小鼠互交,应用H.E染色观察Tbx18基因敲除胚鼠心的形态学变化。将杂合子小鼠与RosaEYFP报告小鼠交配,应用心冰冻切片技术观察Tbx18:Cre/Rosa26REYFP双转基因遗传示踪胚鼠心内Tbx18阳性心外膜祖细胞发育命运。结果表明,用于繁殖、基因敲除研究及基因遗传示踪的子代基因型均符合孟德尔遗传规律。同时心H.E染色和心冰冻切片发现,Tbx18敲除小鼠心窦房结发育存在缺陷,而Tbx18阳性心外膜祖细胞是心发育重要的祖细胞来源。研究结果揭示,Tbx18-Cre基因敲除小鼠是研究先天性心脏病发病机制的理想模式动物,Tbx18阳性心外膜祖细胞可能是心脏病患者心脏修复和再生潜在的种子细胞。