视黄酸缺乏对斑马鱼胚胎心脏发育的影响

【作者】 侯佳； 桂永浩； 张立凤； 王跃祥； 宋后燕； 钟涛；

【机构】 复旦大学附属儿科医院心血管中心； 复旦大学医学院分子遗传教研室、教育部分子医学重点实验室； 美国Vanderbilt大学医学院医学和细胞生物学系；

【摘要】 目的采用化学遗传学和基因knock-down两种方法建立视黄酸缺乏的斑马鱼模型,探讨视黄酸缺乏对胚胎心脏发育的影响。方法在斑马鱼胚胎孵育的5hpf,用视黄醛脱氢酶2(raidh2)抑制剂——DEAB处理斑马鱼胚胎,并通过外源性视黄酸干预,观察其对DEAB的拮抗作用。通过显微注射吗啡啉修饰的反义寡核苷酸(MO)knock-down raldh2基因,阻断视黄酸合成,并构建raldh2-EGFP重组质粒,验证raldh2-MO的效率。动态观察DEAB处理组和raldh2-MO组胚胎心脏表型、心率及心室收缩分数变化。通过胚胎整体原位杂交实验,分析视黄酸缺乏对心脏特异标记vmhc、amhc及nppa基因表达的影响。结果DEAB处理和raldh2-MO注射均能有效特异地抑制视黄酸合成,两组胚胎出现一致的异常表型。视黄酸缺乏后,斑马鱼胚胎心脏发育异常,出现心包腔水肿、部分心脏呈线性管状、无向右环化或环化不完全、心房心室发育异常、房室管血液返流、血流缓慢异常表型,心脏搏动节律规则,但心室率下降,心室收缩乏力,胚胎心室率和心室收缩分数与野生型胚胎相比差异均有统计学意义,P<0.05。视黄酸缺乏的胚胎心脏amhc表达范围缩小,vhmc表达细胞范围扩大,nppa在心室部位表达明显,而在心房部位表达降低甚至无表达。结论通过外源性DEAB处理和raldh2-MO显微注射两种方法成功构建视黄酸缺乏的斑马鱼胚胎模型。视黄酸缺乏影响了胚胎心房心室分化、心管环化、瓣膜发育以及心肌收缩等心脏发育的多个重要环节,并导致胚胎心肌收缩力降低、心脏功能受损。视黄酸缺乏改变心脏特异基因的表达,干扰正常的房室分化。更多还原