小鼠胚胎心脏发育过程中转化生长因子受体TβRⅠ、TβRⅡ的表达特点

发布时间：2019-03-06 15:25

【摘要】： 研究背景:转化生长因子TGFβs及其受体TβRⅠ、TβRⅡ在胚胎心脏发育过程中起重要作用,敲除小鼠TGFβs及其受体TβRⅠ、TβRⅡ基因,产生多种类型的心脏畸形。对TGFβ异构体TGFβ1、TGFβ2和TGFβ3在小鼠胚胎心脏发育过程中的时空表达规律已有系统研究,但对TGFβs受体TβRⅠ、TβRⅡ在正常小鼠胚胎心脏发育过程中的表达规律尚有争议,为进一步探讨TGFβ信号系统在胚胎心脏发育过程中的时空表达特点及在心脏发生中的作用,本实验应用免疫组化方法对TGFβs受体TβRⅠ、TβRⅡ在小鼠胚胎心脏发育过程中的时空表达规律进行了研究。研究方法:本研究应用光镜石蜡连续切片,免疫组化PAP法,用抗TGFβ1、抗TβRⅠ和抗TβRⅡ多克隆抗体,以及抗α-SMA、抗α-SCA单克隆抗体对胚龄9-14天小鼠胚胎心脏连续切片进行了染色。结果:胚胎发育至第9天,原始心管为单一管状结构,外包心肌,腔面衬有内皮,内皮与心肌之间的心胶质中尚未出现间充质细胞。原始心管的流出道,原始心室、心房心肌均显较强的α-SMA和α-SCA表达。TGFβ1、TβRⅠ与TβRⅡ在流出道心肌的表达呈阴性,仅在流出道近心室部心肌可见较弱的TβRⅠ阳性颗粒。TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ在心室、心房均呈颗粒状表达,阳性颗粒主要位于近腔面的心肌细胞,但TβRⅠ和TβRⅡ的表达强度较TGFβ1高,尤以心室表达明显,随心肌向流入道端移行,表达强度逐渐降低。胚胎发育第10天,心肌性流出道长度明显增加,流出道心肌的远侧界位于和心包腔背侧壁脏壁中胚层上皮的反折处,显较强α-SCA和α-SMA表达。TGFβ1,TβRⅠ与TβRⅡ在流出道心肌呈阳性表达,尤以右侧壁明显,但随流出道心肌向动脉端延伸,表达逐渐减弱,和α-SCA、α-SMA染色相比,TβRⅠ与TβRⅡ表达尚未完全到达流出道动脉端心肌。TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ在心室和心房的表达明显增强,TβRⅠ的表达强度明显高于TGFβ1和TβRⅡ。静脉窦左右角明显可见,α-SMA和α-SCA的表达沿静脉窦左右角背侧壁延伸至心背系膜反折处。TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ的表达主要集中在静脉窦左角,在静脉窦右角和心背系膜,三种蛋白质的表达阴性或弱阳性。胚胎发育第11-12天,TGFβ1、TβRⅠ、TβRⅡ和α-SMA在心脏不同部位的表达达高峰并延伸至窦房结心肌。流出道长度进一步增加,但α-SCA表达在流出道远端明显减弱。TGFβ1、TβRⅠ与TβRⅡ在流出道和α-SMA的表达模式基本相同,其远端均达心包腔背侧壁脏壁中胚层上皮和流出道的反折处。流出道心内膜垫中α-SMA阳性间充质细胞显示较强的TβRⅡ表达,房室管表面的内皮细胞及心内膜垫间充质细胞均显较强的TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ表达。胚胎发育第11天始,动脉囊、弓动脉壁以及升主动脉和肺动脉干壁显较强的α-SMA染色,提示平滑肌细胞开始发育,但TGFβ1、TβRⅠ与TβRⅡ在流出道的表达始终限于心肌细胞。胚胎发育至12天晚,TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ在心脏各部的表达开始下降。胚胎发育第14天,TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ的表达已局限于右心室部分致密心肌和小梁心肌。结论:本实验结果证明,TGFβs受体TβRⅠ和TβRⅡ在小鼠胚胎心脏发育过程中的表达具时空特异性,TβRⅠ和TβRⅡ的表达模式和TGFβs的表达模式相同。胚胎发育第9-10天,TβRⅠ和TβRⅡ的表达主要集中在原始心室心肌,在流出道和静脉窦右角,可见α-SCA和α-SMA表达阳性的心肌细胞,但TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ表达阴性,提示TGFβ信号系统的表达是在间充质细胞向心肌细胞分化以后,TGFβ信号系统并不影响心肌细胞的早期定向分化。TGFβ1、TβRⅠ和TβRⅡ集中表达在9-14天胚胎心脏的心肌和心内膜垫组织,提示TβRⅠ和TβRⅡ不但调节心肌细胞的增生和进一步分化,同时在心脏成袢和外形建立过程,内部分隔时心内膜垫的内皮一间充质转化、心内膜垫间充质细胞的增生以及神经嵴细胞向流出道心内膜垫的迁移过程中发挥重要作用。阐明TGFβs及其受体TβRⅠ、TβRⅡ在正常胚胎心脏发育过程中的表达模式为进一步解释这些基因敲除后出现的心脏畸形原因提供了形态学依据。
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【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R321

【参考文献】