Cx43基因异常可导致心脏流出道圆锥动脉干畸形,其发生机制可能与胚胎发育过程中心脏神经嵴细胞异常、进而导致心脏近端流出道隔心肌化过程发生障碍有关。本课题拟利用Cx43基因剔除小鼠模型,通过对照研究,观察胚胎发育过程中心脏神经嵴细胞在心脏流出道隔的时空分布规律和凋亡情况,以及流出道隔的组织病理学特征,分析心脏神经嵴细胞与心脏胚胎发育过程中近端流出道隔心肌化的关系,这将有助于阐明Cx43在心脏流出道隔发育过程中的作用,对揭示心脏流出道圆锥动脉干畸形等复杂型先天性心脏病的发病机制具有重要意义。
本课题研究Cx43在心脏圆锥动脉隔心肌化过程中的作用及其可能机制。结果显示⑴正常胎鼠圆锥隔心肌化从ED12.5开始,至ED15.5完成。Cx43敲除胎鼠则表现有圆锥隔心肌化延迟、锥干部不成熟心肌组织异常增生,以ED13.5~15.5为显著。⑵正常胎鼠于ED12.5、ED13.5于圆锥隔可见少量神经嵴细胞,ED14.5以后消失;细胞凋亡主要发生于ED13.5。Cx43基因敲除胎鼠于ED13.5位于圆锥动脉隔的神经嵴细胞明显增多,ED14.5仍然可见,说明Cx43敲除后心脏神经嵴细胞表达延迟;同时发现细胞凋亡明显减少。⑶采用免疫组化法测定TGFβ2。Cx43基因敲除胎鼠心脏圆锥隔TGFβ2的表达明显降低,以ED14.5较为显著;但在离体胚胎心脏培养时加入不同剂量的TGFβ2进行干预,未发现其明显的促进离体心脏心肌化的作用。研究结果证明Cx43基因敲除胎鼠圆锥隔心肌化延迟,提示Cx43在心肌化过程中起重要作用。当Cx43基因缺失时,圆锥隔神经嵴细胞发育异常、细胞凋亡减少以及TGFβ2的表达减少等可能是导致心肌化异常的重要因素。