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组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶对心脏发育影响的研究进展
心脏发育受遗传和环境双重影响,任何微小的病变都会导致心脏发育异常,但潜在的机制仍不清楚.心脏发育相关基因的顺序表达是构建完美心脏的生物学基础.随着分子生物学技术的发展,人们逐渐意识到环境因素对心脏发育影响的重要性.表观遗传学的提出为心脏发育异常的研究带来了新的契机.
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钙网蛋白在心脏发育中的作用
钙网蛋白是内质网上主要的Ca2+结合蛋白,具有调控细胞钙稳态及内质网钙储存功能等多种作用.钙网蛋白在胚胎期含量高,但出生后含量少,钙网蛋白缺失的小鼠因心脏发育受损导致胎死宫内,而钙网蛋白过表达会诱发小鼠心动过缓、完全性传导阻滞和猝死,说明钙网蛋白对心脏的发生、发育有着重要的作用.
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心血管系统中的 SMAD 及其影响因素
SMAD ( small mother against decapentaplegic )家族作为转录因子可转导转化生长因子β( transforming growth factor , TGF-β)超家族成员的信号。在心血管系统中,SMAD蛋白对心脏发育、细胞增殖、生长和凋亡起作用。 TGF-β超家族包括TGF -β和骨形态生成蛋白( bone morphogenetic pro-tein,BMP)这两个亚家族。 TGF-β亚族致SMAD激活可引起与心脏重塑和心力衰竭进展有关的心肌纤维化、心肌细胞凋亡,而BMP亚族对SMAD的激活为心脏正常生长发育所必需。 SMAD蛋白对心血管功能的不同影响也许在于SMAD信号的复杂作用方式,而不同因素可通过SMAD影响心血管系统。本文就 SMAD 复杂的作用方式及不同因素通过SMAD对心血管的功能作一综述。
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北京阜外医院宣布找到心脑血管致病基因
中国医科院阜外医院中一德分子研究室,近日在北京公布了他们的新研究成果.目前研究人员已找到4个与心脏发育及动脉粥样硬化有关的基因;在家族性肥厚型心肌病中,筛查出1 5个基因突变,其中5个是世界首次报道.
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心肌Cx43在心脏缺血再灌注损伤及其保护作用的研究进展
缝隙连接蛋白43(Cx43)是哺乳动物心脏主要的连接蛋白,它在心脏发育及心脏疾病中具有重要意义.缺血预处理(isclnemic preconditioning,IPC)和缺血后处理(ischemic postconditioning,IPOC)是强的两种缺血心肌内源性保护方法.研究表明,Cx43对IPC及IPOC心脏保护具有重要调控作用.本文就Cx43在心脏缺血/再灌注(I/R)损伤及其保护作用的研究进展予以综述.
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先天性心脏病相关易感基因的研究进展
心脏发育是一个十分复杂的过程,涉及不同时间和空间若干基因的顺序表达以及这些基因间复杂而精密的相互调控,其中任何一个基因的质或量表达异常或功能紊乱都可能影响心脏发育,导致心脏畸形.先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是指胚胎时期心血管发育异常对心功能产生了实际或潜在影响的一组先天畸形,在新生儿中发病率约为1%,严重危害婴幼儿健康.遗传因素在CHD的发生中起关键性作用[1].随着遗传学研究的深入开展及分子生物技术的广泛应用,许多基因被证实在心脏发育中扮演重要角色,尤其是各种转录因子之间通过相互作用形成精确的调控网络,发挥着中枢性作用,参与心脏发育.
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微小RNA与心血管疾病的研究进展
随着人类基因组计划的完成,生命科学进入了后基因组时代。关于微小RNA (miRNA )的研究迅速成为生命科学研究的焦点。miRNA是一类小的、由基因组编码、非编码蛋白质的内源性单链RN A ,长度约为21~25个碱基,在生物进化过程中高度保守。它们通过与靶基因 mRNA 的3′非翻译区(3′‐UTR)互补配对,在转录后水平调控基因的表达。近年来大量研究表明,miRNA参与器官形成、个体发育、造血、细胞分化增殖与凋亡、肿瘤生成等多种生理病理过程。1993年 L ee等在线虫体内发现了调节幼虫发育的 miRNA :lin‐4。到2000年Reinhart等发现了第2个调控线虫发育的 miRNA :let‐7。近年来发现,miRNA在心血管疾病发生发展过程中发挥着重要的作用[1];并在心脏发育、心肌肥厚、心律失常、高血压、心肌梗死等疾病的研究中取得了一系列重要进展,使miRNA迅速成为国际心血管研究领域的热点[2‐3]。
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间隙连接蛋白43与心脏正常发育
心脏正常发育是一个复杂而精密的过程,与体外环境、体内基因和一些相关因子有关系,涉及一系列的细胞增殖、迁移、分化和形态发生.
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nesprin-1基因在小鼠心脏发育过程中的表达
目的 检测小鼠心脏发育过程中nesprin-1基因mRNA和蛋白的表达及亚细胞定位.方法 取小鼠胚胎12.5 d(embryo 12.5day,E12.5)、E14.5、E16.5、E18.5以及新生鼠、成年小鼠心脏,应用RT-PCR、Western blot、免疫荧光技术检测胚胎各时间点、新生鼠、成年鼠心脏nesprin-1基因mRNA和蛋白表达及细胞定位.结果 在小鼠胚胎E12.5、E14.5、E16.5、E18.5以及新生鼠、成年小鼠心脏组织中,nesprin-1基因mRNA及蛋白均有表达,其表达量随着心脏的发育而逐渐增加,E16.5和E18.5表达高,成年鼠表达低.免疫荧光显示,nesprin-1的分布在各个时期均位于核被膜及核周间隙中.结论 nesprin-1在小鼠心脏发育过程中表达呈动态变化,在心脏传导系统和心肌细胞发育成熟时期呈高表达,因此推测nesprin-1可能在心脏传导系统和心肌细胞的发育中有重要作用.
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CBP/P300介导的组蛋白H3K9乙酰化修饰对GATA4表达的影响
目的 明确GATA4在小鼠胚胎心脏发育过程中的时序表达,并阐明其组蛋白修饰调控机制.方法 选取胎龄11.5 d(E11.5)至新生0.5d胎鼠心脏,RT-PCR检测胎鼠心肌细胞中GATA4mRNA表达水平,CHIP-QPCR检测GATA4启动子区组蛋白H3K9ac水平及与CBP/P300的结合水平.用CBP30干预心肌祖细胞,RT-PCR检测心肌祖细胞在不同浓度CBP30(0.5、1、2、4μmol/L)干预不同时间点(6、12、24、36 h)后GATA4 mRNA表达水平,CHIP-QPCR检测心肌祖细胞中GATA4启动子区组蛋白H3 K9 ac水平及与CBP/P300的结合水平.结果 ①小鼠胚胎心脏发育过程中GATA4表达量,E14.5明显高于E11.5(P <0.05);CHIP结果显示E14.5 GATA4启动子区组蛋白H3 K9 ac水平高于E11.5(P <0.05);E14.5与CBP/P300的结合水平亦高于E11.5(P <0.05).②CBP30干预心肌祖细胞后,GATA4表达量较对照组明显降低(P<0.05).CHIP结果显示CBP30组GATA4启动子区组蛋白H3K9ac水平及与CBP/P300的结合水平较对照组显著降低(P<0.05).结论 CBP/P300可通过介导组蛋白H3 K9乙酰化修饰参与调控GATA4在小鼠胚胎心脏发育过程中的时序表达.
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人心脏发育相关基因ZNF382的原核表达及多克隆抗体的制备
目的 表达、纯化ZNF382融合蛋白及制备兔多克隆抗体.方法 通过PCR扩增ZNF382编码区,将其克隆到pRSET C载体中,重组载体酶切鉴定,测序,转化大肠杆菌BL21(DE3)并用IPTG进行诱导表达,原核表达产物经鉴定、纯化后,免疫新西兰大白兔.通过ELISA和Western blot检测抗血清的效价和特异性.结果 成功构建了pRSET C-ZNF382原核表达重组质粒,His6-ZNF382融合蛋白被强烈诱导表达,以包涵体的形式存在,其相对分子质量约为 64×103,纯化后免疫产生的多克隆抗体效价约为1∶10 000,与ZNF382原核表达蛋白特异性结合.结论 获得了大量高效价、高特异性的兔抗人ZNF382多克隆抗体.
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Nkx2-5转录因子在心脏发育中的作用
心脏是脊椎动物在胚胎发育过程中第一个形成的器官,脊椎动物的心脏由多细胞系的特化到管状结构的形成,后精确组装为成熟的4个心腔结构,经历了一个复杂的发育过程,它涉及到多种基因不同时间和不同空间的先后表达与相互作用.研究脊椎动物心肌基因表达的分子调控是了解调节心肌发生的关键.Nkx2-5是目前研究较多的与心脏发育密切相关的转录因子.
关键词: Nkx2-5转录因子 心脏发育 相互作用 -
mmu-miR-3475-3P在心脏发育中的生物信息学分析
目的 探讨mmu--miR-3475-3P可能参与的生物学过程及信号通路.方法 用实时荧光定量PCR方法测定mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏和成熟心脏中的表达.再综合应用TargetScan、miRDB、miRanda等常用microRNA在线数据库对miR3475-3p进行靶基因预测,对所得靶基因进行基因功能注释(Go)和信号通路分析.结果 mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏和成熟心脏中存在明显的表达差异,运用TargetScan、miRDB、miRanda对miR3475-3P进行生物信息学分析发现该microRNA可能调控441个靶基因.结论 mmu-miR-3475-3P在小鼠胚胎心脏高表达,其预测的靶基因富集于多个信号通路及细胞生物学过程.
关键词: mmu-miR-3475-3P 生物信息学 靶基因 心脏发育 -
GATA-4、NKx2-5转录因子的研究进展
转录因子GATA家族是能与核酸共同序列(A/t)GATA(A/G)结合的细胞核转录因子,包括6个成员,即GATA-1、-2、-3、-4、-5和-6.1995年Huang等[1]通过筛查人类心脏cDNA文库首次克隆出人类GATA-4 cDNA.以后相继在人类肺、肝脏和小肠等器官中检测到GATA-4 mRNA和蛋白的表达.人们应用果蝇同源结构域(homeodomain,HD)寡核苷酸探针筛查果蝇cDNA文库,克隆出NK型同源盒基因.随后分离出一种与果蝇背侧血管,心脏发育密切相关的果蝇NK-2型基因tinmab基因.GATA-4和NKx2-5是目前研究较多的与心脏发育密切相关的转录因子.
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室间隔缺损的分子遗传学研究进展
先天性心脏病(congenital heart defects,CHDs)是新生儿先天缺陷中常见的疾病之一,在存活的新生儿中发病率为1%,孕期自发流产率为5%~10%[1,2]一.室间隔缺损(ventricular septaldefect,VSD)是常见的一种心脏畸形,大约占CHDs的33%[3].随着心脏发育生物学水平的不断提高,目前认为,原发成形素的任何一点的破坏都将导致VSD.VSD的分子遗传学基础可以分为染色体异常和基因改变两类.因此,从分子水平上研究控制心脏发育的相关染色体及基因改变,对于探讨VSD的发病机制具有重要意义,以便为今后产前诊断和遗传咨询提供更可靠的依据,现对VSD的分子遗传学研究进展综述如下.
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人胚早期心脏发育过程中VEGF及其受体的表达
目的观察人胚早期心脏VEGF-A和VEGF-C及其受体VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3的表达变化,探讨VEGF-A和VEGF-C在早期心脏发育过程中的作用.方法收集第3~8周人胚,石蜡切片,免疫组化染色,光镜观察,分析心脏组织发育中VEGF家族及其相关受体的表达变化、心脏组织的分化和形成.结果VEGF-A、VEGF-C、VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3在心内膜内皮细胞及心肌细胞发育第3、4周开始表达,随胎龄增加表达先增强后逐渐减弱,第7周左右消失.结论VEGF-A和VEGF-C参与了人胚早期心脏的形成过程,对早期心脏发育发挥了一定的作用.
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细胞凋亡与心脏发育关系的研究进展
心脏的发育是原始心源性细胞分化、迁移,多细胞组合的一个精确、协调一致的过程.此变化过程伴随着细胞的凋亡,并受一系列基因的调控.若基因失调控,将引起凋亡异常,结果将导致胚胎心脏异常发育,甚至致畸.通过研究基因表达对细胞凋亡的影响,探讨细胞凋亡与胚胎心脏发育间的关系及影响,阐明胚胎心脏发育过程中的相关机制,能为临床心脏疾病的诊治提供理论基础.
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Tbx18在心脏发育中的作用及其研究进展
随着人口老龄化以及基因相关心脏疾病的增多,Tbx18凭借其在心脏发育中的独特作用越来越多地受到国内外专家学者的重视.Tbx18转录因子与损伤修复和心肌再生的相关性更是近年来研究的热点问题.现就其在胚胎发育过程中的表达、在心脏发生发展过程中的功能及重要性几方面对Tbx18近几年的研究进展做一综述.
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心肌细胞分化过程中的生物能学与线粒体生物学的研究进展
心脏对其生理机能有着非常精确的调控,一旦其生物能学遭到干扰和破坏,就会表现出非常严重的心脏疾病,如先天性心脏病、各类心肌病等(许多先天性心脏病的出现就归因于胚胎发育过程中这些生理机能通路成熟的过程遭到了干扰和破坏).心脏生理机能的发育早在胎儿出生前,心肌细胞第一次搏动时就已经开始,直到出生后仍继续发育成熟.而在心肌细胞分化成熟以及心脏形态形成的过程中,心肌的生物能学改变以及线粒体生物学的改变是与心肌的结构功能改变同时发生的.尽管目前,研究者们还没有对心脏发生发展过程中的生物能学和线粒体生物学改变研究透彻,但不可否认,生物能学和线粒体生物学的发育成熟应被视为正常心肌分化成熟过程中的重要组成部分.现主要对心肌细胞分化成熟和心脏形态形成过程中同时出现的生物能学改变和线粒体生物学改变进行综述.
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TBX1基因与心脏圆锥动脉干畸形的相关研究
心脏圆锥动脉干畸形是婴幼儿期常见的青紫型先天性心脏病,主要由于胚胎期心脏发育异常所致.现综述TBX1基因在心脏发育过程中的作用以及可能的作用机制等国内外近几年的研究进展,旨在揭示TBX1基因与心脏圆锥动脉干畸形的关联.