为了研究与先天性腭裂发生有关的遗传易感性基因MTHFR的功能,本课题利用胚胎工程干细胞和受精卵显微注射技术,基于Cre-loxP系统,建立特定组织细胞MTHFR-/-基因鼠模型,对MTHFR-/-转基因鼠和MTHFR活性先天降低(TT MTHFR)及MTHFR活性正常(CC MTHFR)的鼠腭胚突融合过程进行系列对比研究。观察MTHFR-/-转基因鼠模型与TT MTHFR和CC MTHFR鼠腭胚突融合过程中组织器官增埴的变化规律以及腭胚突融合过程中TGFβ3和FGF/FGFR基因表达差异及对腭胚突中嵴上皮细胞和腭胚突间充质细胞的转化、凋亡、增殖及融合的影响。同时,采用给予叶酸、TGFβ3和FGF的保护性预防方法观察其对鼠腭胚突融合过程的促进作用及促进机理。最终从理论上阐明在腭裂遗传易感性基因MTHFR基础上鼠腭胚突融合过程中的分子调控机理,为开拓腭裂高危人群的干预性预防的新途径奠定基础。
文应用RNA干扰技术对MTHFR基因突变致畸作用机制及补充叶酸拮抗MTHFR基因下调作用的机制进行了研究。通过MTT法、流式细胞仪检测了MTHFR基因沉默后细胞增殖的改变及对胚胎腭突间充质细胞凋亡的影响。随后,应用不同浓度的叶酸补充,通过MTT法检测了叶酸补充后拮抗MTHFR基因功能下调对细胞增殖的影响。流式细胞仪分析了MTHFR基因功能下调补充叶酸前后,细胞周期的改变。结果表明MTHFR基因功能下调后,EPM细胞增殖率下降,凋亡率上升;给以不同剂量叶酸补充后,可以逆转MTHFR基因功能下调对EPM细胞的不良影响。影响程度与补充的叶酸具有一定的剂量依赖性,以20ug/ml叶酸补充可以最大程度拮抗MTHFR基因功能下调的不良影响。内在机制是MTHFR基因功能下调可以使EPM细胞阻滞于G1/G0期,从而引发凋亡,而补充叶酸可以使MTHFR基因功能下调的EPM细胞通过G1/S期限制点,细胞增殖活力恢复到接近正常。MTHFR基因是一个重要的先天性唇腭裂候选基因。MTHFR基因可以作为孕前筛查的标志,具有MTHFR基因突变体的个体应予以较高剂量的叶酸进行补充预防和减少先天性唇腭裂的发生。