论文部分内容阅读
研究背景：心神经嵴细胞和第二生心区来源的胰岛因子-1(ISL-1)阳性心前体细胞共同参与了脊椎动物弓动脉和心流出道的形态发生。转录因子ISL-1是第二生心区的主要标记蛋白，促进第二生心区心前体细胞增殖、存活和迁移。第二生心区ISL-1阳性细胞是多潜能细胞，在胚胎发育的不同时空阶段，受不同转录因子及信号系统调节，可以分化为心肌细胞、平滑肌细胞以及其它类型的细胞。第一生心区来源的原始心管形成后，第二生心区的ISL-1阳性间充质细胞以及起自听板和第三体节间的心神经嵴细胞向原始心管动脉端迁移，参与弓动脉及原始心管流出道的形态发生。去除心神经嵴，或干扰第二生心区的发育，产生相同或类似的弓动脉、流出道发育畸形，包括动脉干永存、肺动脉狭窄、右心室双流出道等，但有关第二生心区ISl-1阳性细胞与心神经嵴细胞在胚胎心流出道形态发生过程中的时空分布关系研究较少。转录因子激活蛋白-2α(AP-2α)是迁移前及迁移中的神经嵴细胞的良好标记蛋白，尚未见迁移过程中的AP-2α阳性神经嵴细胞与第二生心区前体细胞时空分布关系的报道。本实验用免疫组化方法观察了不同发育时期ISL-1阳性心前体细胞和AP-2α阳性心神经嵴细胞在小鼠胚胎弓动脉、心流出道发育过程中的时空分布特点，为进一步探讨因流出道发育异常导致的先心病发病机制提供了实验依据。
研究目的：探讨迁移中的神经嵴细胞、ISL-1阳性心前体细胞在小鼠胚胎心动脉端发育过程中的分布特点。
研究方法：胚龄8～12d小鼠胚胎心脏连续石蜡切片，选用抗α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）抗体，抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体，抗转录因子ISL-1抗体，抗激活蛋白AP-2α抗体，进行免疫组织化学染色。
研究结果：胚龄8d，AP-2α阳性神经嵴细胞主要表达于神经褶外胚层及邻近耳板外胚层。ISL-1阳性心前体细胞分布于前肠及神经沟两侧中胚层，并沿原始心包腔背侧脏壁中胚层延伸至发育中的心管背侧壁，构成第二生心区，与MHC、α-SMA阳性心肌细胞相延续。胚龄9～10d，AP-2α阳性神经嵴细胞在前肠两侧沿弓动脉逐渐迁移至流出道头端心内膜垫，并形成主肺动脉隔雏形。胚龄11d，AP-2α阳性神经嵴细胞由前肠两侧沿第四对弓动脉向腹侧延伸，包绕前肠腹侧及外侧壁并突向动脉囊腔，形成AP-2α阳性的主肺动脉隔。胚龄9d，ISL-1阳性细胞分布于前肠两侧及鳃弓核心间充质，向流出道添加心肌细胞。胚龄10～11d，ISL-1阳性细胞在前肠腹侧正中间充质中聚集、与AP-2α阳性细胞共同参与主肺动脉隔形成，但并未扩展至前肠侧壁与弓动脉之间的间充质。心包腔背侧脏壁中胚层及鳃弓核心间充质的ISL-1阳性细胞与流出道α-SMA或MHC阳性心肌相延续。胚龄12d，主肺动脉隔及流出道心内膜垫失去AP-2α及ISL-1阳性表达，转变为α-SMA阳性表达结构。前肠腹侧ISL-1阳性细胞与升主动脉和肺动脉干壁ISL-1强阳性细胞延续，升主动脉和肺动脉干开始表达α-SMA。
研究结论：AP-2α是心神经嵴细胞的特殊标记物，AP-2α阳性心神经嵴细胞和第二生心区来源的ISL-1阳性心前体细胞共同参与了小鼠心动脉端的形态发生，是发育中的心流出道所必需的，AP-2α缺失会导致小鼠胚胎心流出道的发育异常。胚龄10～11d，ISL-1阳性心前体细胞与AP-2αa阳性细胞共同参与了主肺动脉隔及心内膜垫的形成。胚龄11d后，AP-2α阳性神经嵴细胞仅存在于第六对弓动脉周围，ISL-1阳性主肺动脉隔逐渐与流出道嵴融合，并转变为α-SMA阳性：ISL-1强阳性的主肺动脉干壁开始表达α-SMA，表明主肺动脉隔和主肿动脉干壁均开始向平滑肌方向分化。