造血系统是胚胎最早发育的系统之一,近年来的研究表明造血干细胞来源于血管内皮细胞。TGF-β超家族分子在胚胎发育时期的造血发生和后续分化中发挥重要而复杂的功能,而其核心信号分子Smad4在胚胎造血发育中的作用至今尚不清楚。本课题以我们所创建的在内皮细胞特异性剔除Smad4的条件基因敲除小鼠为研究对象,系统地考察了Smad4的缺失对胚内永久造血位点造血发育的影响。我们首先在既往研究的基础上建立了一种新型的检测胚胎发育中期胚内血液血管干细胞的模型,并对其克隆源性、造血内皮双向分化潜能、时空分布特征进行了鉴定和阐明。利用该模型的进一步研究显示,内皮细胞特异性Smad4基因敲除小鼠的胚内血液血管干细胞发育异常。此外对Smad4突变胚胎的生血内皮的研究显示,内皮细胞Smad4缺失导致胚胎的生血内皮数量增多,内皮生血功能增强。机制研究表明Smad4缺失内皮细胞的c-Kit表达升高,SCF/c-Kit信号通路阻断可有效挽救Smad4缺失胚胎内皮生血增强的表型。该研究首次揭示了TGF-β信号通路在内皮生血中的生理功能。
英文主题词Smad4; Conditional gene knockout; Hematopoiesis; Hemangioblast; Hemogenic endothelium