斑马鱼HLRA基因调控心脏左右不对称的发育

【作者】 谢华平； 叶湘漓； 刘明； 廖四芳； 宋文； 袁佳佳； 吴秀山； 王跃群；

【机构】 湖南师范大学心脏发育研究中心；

【摘要】 在胚胎发育过程中左右不对称发育对于心脏的环化、瓣膜形成和房室分隔等都非常重要,左右不对称的缺陷会引起错位导致的各种器官功能上的异常。我们发现HLRA基因可能与左右不对称发育有关。以斑马鱼为模型,通过对HLRA的表达研究发现斑马鱼胚胎发育到6-8体节的时候,HLRA在Kupffer’s vesicle特异表达,到10-15体节的时候在侧板中胚层特异表达,到22体节的时候在心脏表达,这种特殊的表达模式提示HLRA基因可能与心脏发育有关。利用心脏组织特异表达的转基因斑马鱼品系(Tg::NPPA),用反义寡聚核苷酸技术敲低和过表达HLRA都能导致心脏向左环化或者没有环化,导致左右不对称发育发生异常。为了进一步证实这个结果,我们利用原位杂交技术,用心脏发育特异性标志基因Cmlc2、NPPA、Bmp4的anti-sense RNA作为探针,结果显示与转基因斑马鱼的结果一致,通过进一步的研究发现:HLRA能够导致左右不对称发育的标志基因如spaw、pitx2、lefty1、lefty2的时空表达模式发生紊乱,进一步证实了HLRA能够调控左右不对称发育。Tubulin为微管蛋白,研究表明该蛋白在调控左右不对称发育的时候起着关键的作用,当tubulin的表达发生异常时,会导致左右不对称发育出现紊乱,我们用免疫荧光实验证明HLRA能够调控tubulin的表达;利用western blot技术,在蛋白质水平检测HLRA对Nodal信号途径的成员的影响,发现HLRA确实能够激活Nodal信号途径,从而调控左右不对称发育.结论:综上所述,该研究表明HLRA在左右不对称发育起着重要的作用。更多还原