Integrin-ILK信号通路在心脏前体细胞发育中的作用

By mediating bidirectional transmembrane signaling, Integrin-ILK plays essential roles during organogenesis. ILK is required for postnatal myocardial remodeling and maturation, but its role in progenitors of the first and second heart field remains unknown. We generated two mouse lines with ILK being ablated specifically in the first and second heart field. Preliminary analyses revealed that the heart of mutant embryos exhibited OFT malformation,hypoplastic right ventricle and ventricular septal defect. We hypothesize that ILK mediates cell-cell and cell-matrix interactions of cardiac progenitors, and modulates the crosstalks of the key signaling pathways essential for heart development. In this proposal, we will: 1) To investigate the role of ILK in proliferation, survival, migration and differentiation of progenitors of the first and second heart field; 2) To elucidate molecular mechanisms of ILK in cardiac progenitors by examining expression of genes and signaling pathways critical for heart development, and performing transcriptomic and proteomic analyses of cardiac progenitor cells of ILK mutants and controls. Results of our study will provide novel molecular insight into heart development and enhance our understanding of the pathogenesis of human congenital heart diseases.

Integrin-ILK信号通路介导细胞双向跨膜信号，在器官发育中起重要作用。ILK在出生后心肌细胞的成熟中起关键作用，但ILK在心脏前体细胞中的作用尚不清楚。我们构建了第一和第二心区前体细胞特异性ILK敲除的小鼠模型。初步研究发现，第二心区ILK敲除导致流出道形成障碍、右心室萎缩和室间隔缺损。推测ILK参与了心脏前体细胞间，前体细胞与细胞外基质间的相互作用，以及关键信号通路的整合，是心区前体细胞和心脏发育所必需的。本课题拟在体内和体外系统中探讨ILK在第一和第二心区前体细胞增殖、存活、迁移和分化，以及心脏形成中的作用；通过对已知的心脏发育的关键信号通路的检测，并结合心脏前体细胞的转录组和蛋白组学分析，进一步探讨ILK作用的分子机制。本研究将对第一和第二心区前体细胞和心脏发育的分子机制提出新的见解，加深对人类先天性心脏病发病机制的理解。

Integrin-ILK信号通路介导细胞双向跨膜信号，在器官发育中起必不可少的作用。ILK在出生前后心肌细胞的发育，重塑和成熟中起关键作用。为阐明ILK在心脏前体细胞中的作用和调控机制，我们构建了第一和第二心区前体细胞特异性ILK敲除的小鼠模型。我们的研究表明，第二心区ILK敲除导致流出道形成障碍、右心室萎缩和室间隔缺损，从而揭示了ILK参与了心脏前体细胞间，前体细胞与细胞外基质间的相互作用，以及关键信号通路的整合，是心区前体细胞和心脏发育所必需的。本研究通过在体内和体外系统中验证了ILK在第一和第二心区前体细胞增殖、存活、迁移和分化，以及心脏形成中的作用；通过高通量分析，阐明了ILK作用的分子机制。本研究对第一和第二心区前体细胞和心脏发育的分子机制提出了新的见解，从而为人类先天性心脏病发病机制的理解奠定理论基础。