Dip2b基因在肺发育中的作用研究

发布时间：2020-11-15 20:49

　　 Dip2b基因是Disco关联蛋白2(Disco-interacting protein 2,Dip2)基因家族的成员之一,Dip2编码一类在脊椎动物和无脊椎动物中高度保守的蛋白。目前围绕Dip2b基因的研究主要为利用高通量测序技术,分析其作为分子标记评估多种疾病的可能性,但有关Dip2b基因本身的生物学功能尚无报道。本实验室的前期工作发现,敲除Dip2b基因后小鼠呈活动力迟缓、呼吸节律缓慢、并出生后死亡的表型,虽然其致死机理尚不清楚,但表明Dip2b基因具有重要的生物学功能。由于出生缺陷通常可能与心肺功能发育异常等疾病相关联,为进一步探究敲除Dip2b基因致胚胎发育异常的原因和作用机制,本研究首先探究了Dip2b基因在肺发育中的作用。利用携带LacZ-NEO报告基因的Dip2b基因敲除鼠模型进行组织学观察表明,Dip2b基因在小鼠肺部的气管、支气管及肺泡中表达;冰冻切片染色结果显示,Dip2b基因的表达位置主要为肺实质结构,即气管和肺泡的上皮组织,在肺的间充质组织中未见表达。敲除Dip2b基因会导致小鼠结构和功能异常,在结构上,小鼠肺泡数量减少,间充质组织过度发育,肺泡间隔板增厚,气腔变小,呼吸性细支气管数量减少;在功能上,新生小鼠的活动能力较差,呼吸节律较慢,皮肤呈青紫色并在24小时内死亡。为进一步探究Dip2b基因对肺发育中基因表达的调控作用,对敲除Dip2b基因的小鼠进行转录组测序,结果表明敲除Dip2b基因影响了多个肺发育相关的生物学过程,KEGG信号通路富集分析结果表明,Dip2b基因参与HH信号通路,与SHH、WNT5A等生长因子协同作用于小鼠肺发育和胚胎发育。最后,利用条件型敲除系统构建了肺特异性表达转基因小鼠模型,用于后续探究Dip2b基因对胚胎发育的调控作用。本研究通过分析Dip2b基因敲除后肺发育过程,分析了Dip2b基因影响肺发育的信号途径,说明Dip2b参与肺发育,至少影响其部分肺的生物学功能,有可能是导致小鼠出生后死亡的原因。本研究为解析Dip2基因家族的生物学功能提供了新的依据,并为治疗相关遗传疾病提供了理论依据。
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q344
【部分图文】：

图 1 Dip2btm1a/+小鼠模型验证Figure 1 Confirmation of Dip2btm1a/+mice model）Dip2btm1a/+小鼠模型示意图。红色箭头和蓝色箭头表示基因型鉴定引物的设计位点，其中acZ 引物 PCR 可获得 350bp 大小条带，野生型 Dip2b 引物 PCR 可获得 300bp 大小条带；（鉴定凝胶电泳图。只有 Dip2b 引物条带的为 Dip2b+/+野生型鼠，只有 LacZ 引物条带2btm1a/tm1a纯合鼠，同时具有两条带的为 Dip2btm1a/+杂合鼠；（C）qPCR 检测 P0 时期不同基因织中 Dip2b 和 LacZ 基因表达量。Dip2b 基因在小鼠肺部表达情况由于小鼠模型中含有 LacZ 报告基因，并且该基因与 Dip2b 基因融合表达，所以的表达位置同样为 Dip2b 基因的表达位置。因此使用 X-gal 进行染色可以观察在小鼠体内的分布表达情况，从而了解 Dip2b 基因在体内的分布表达情况。本要观察 Dip2b 基因在小鼠肺部的表达情况。通过 Dip2btm1a/+杂合鼠肺部组织结 LacZ 染色结果可以看出，Dip2b 基因在肺部有表达。其中，在气管和肺叶中中表达较多（图 2）。

图 2 Dip2btm1a/+小鼠肺部整体 LacZ 染色Figure 2 Whole mount LacZ staining of Dip2btm1a/+mice lung structurea-c 为 Dip2b+/+野生型鼠，d-f 为 Dip2btm1a/+杂合鼠。其中 a，d 为肺部完整结构；b，e 为部分肺叶结构；c，f 为气管。图中比例尺为 2.5mm。为进一步了解 Dip2b 基因在肺部具体的表达位置及表达情况，对 Dip2btm1a/+杂合鼠肺部组织结构进行冰冻切片及 LacZ 染色。冰冻切片 LacZ 染色的结果表明，在肺叶中Dip2b 基因主要在肺泡，尤其是肺泡上皮组织中表达（图 3）。在气管中，Dip2b 基因同样主要在气管的上皮组织中表达（图 4）。该结果表明，Dip2b 基因在肺部主要表达于气管、支气管和肺泡等实质的上皮组织中，而在间质的毛细血管、结缔组织及淋巴等位置并无明显表达。

图 2 Dip2btm1a/+小鼠肺部整体 LacZ 染色Figure 2 Whole mount LacZ staining of Dip2btm1a/+mice lung structurea-c 为 Dip2b+/+野生型鼠，d-f 为 Dip2btm1a/+杂合鼠。其中 a，d 为肺部完整结构；b，e 为部分肺叶结构；c，f 为气管。图中比例尺为 2.5mm。为进一步了解 Dip2b 基因在肺部具体的表达位置及表达情况，对 Dip2btm1a/+杂合鼠肺部组织结构进行冰冻切片及 LacZ 染色。冰冻切片 LacZ 染色的结果表明，在肺叶中Dip2b 基因主要在肺泡，尤其是肺泡上皮组织中表达（图 3）。在气管中，Dip2b 基因同样主要在气管的上皮组织中表达（图 4）。该结果表明，Dip2b 基因在肺部主要表达于气管、支气管和肺泡等实质的上皮组织中，而在间质的毛细血管、结缔组织及淋巴等位置并无明显表达。
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本文编号：2885188