Sufu在神經(jīng)嵴細胞來源的顱骨發(fā)育中的功能研究.pdf

1、顱面畸形占所有人類先天性疾病的3/4，影響了頭部、面部和頸部的發(fā)育。顱面部的大部分骨骼都來源于顱神經(jīng)嵴細胞，人類許多神經(jīng)嵴病的臨床癥狀也多與顱骨的缺陷、畸形相關。研究一些重要神經(jīng)嵴病的發(fā)生機制，解析胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)異常的信號通路或關鍵調(diào)控因子，可以為這些疾病的產(chǎn)前診斷和干預等提供重要的靶點和理論依據(jù)。以小鼠為模型的遺傳學研究揭示了參與顱骨發(fā)育的重要信號通路，主要包括Hh，Wnt，BMP，F(xiàn)GF，Notch等。本課題主要以Hh通路抑制因

2、子Sufu基因的條件性敲除小鼠為模型研究其在顱神經(jīng)嵴細胞來源的顱骨發(fā)育中的功能。我們發(fā)現(xiàn)用Wnt1-Cre轉基因小鼠在神經(jīng)嵴細胞中條件性敲除Sufu基因會導致所有神經(jīng)嵴細胞來源的顱骨都未發(fā)育，這表明Sufu可能是參與顱骨發(fā)育必需的調(diào)控因子。利用R26R小鼠表達LacZ基因來標記、追蹤神經(jīng)嵴細胞，發(fā)現(xiàn)在突變體中神經(jīng)嵴細胞可以正常遷移至目的地。骨源性細胞的凋亡未出現(xiàn)明顯的增加，但骨源性細胞增殖顯著減少，同時成骨細胞分化相關的重要因子Oste

3、rix和Runx2的表達基本被完全抑制，表明了Sufu敲除造成的顱骨發(fā)育缺陷是由于抑制了骨源性細胞的增殖和分化。為迸一步揭示Sufu敲除造成小鼠顱骨發(fā)育缺陷的分子機制，我們利用原位雜交技術檢測了Runx2上游轉錄因子Msx1、 Msx2和Dlx5的表達變化，發(fā)現(xiàn)這些基因在突變體中的表達量均明顯降低。同時，Hh通路的靶分子的表達顯著上調(diào)，但FGF，BMP通路分子包括Fgfr2，Bmp2等明顯下調(diào)，Notch通路分子Jagl顯著上調(diào)。Wes

4、tern blot分析發(fā)現(xiàn)在突變體中抑制形態(tài)的Gli3顯著下降，而全長Gli2的表達明顯上調(diào)。通過遺傳學實驗發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)嵴細胞中同時敲除Sufu和Gli2可以挽救單一Sufu突變的表型。以上結果表明，在顱骨發(fā)育中Sufu通過抑制全長Gli2蛋白的產(chǎn)生并促進Gli3蛋白的加工來抑制Hh通路活性，進而抑制FGF和BMP通路，促進Notch通路活性。這些與成骨細胞增殖和分化密切相關的信號通路的異常導致成骨細胞分化因子的抑制以及細胞增殖的減少，并