miR-29c致胚胎心脏发育畸形的Wnt信号通路机制

Trough high-throughput chip technology, we found that the expression of miR-29c is significantly up-regulated in fetal mycardial tissues samples with ventricular septal defect from aborted human embros. Our previous studies indicated that: Overexpression of miR-29c can induce zembra cardiac malformation; The results of bioinfomatics analysis and luciferase reporter gene teconology showed that Wnt4 was its candidate target gene; The Wnt4/β-catenin signalling pathway was significantly inhibited(down-regulation of Wnt4、β-catenin and GATA4) in fetal mycardial tissues samples with ventricular septal defect. These results suggested that the mechanism of miR-29c inducing cardiac maformation may be related to Wnt4 signaling pathway. In this study, we will investigate the relation of miR-29c overexpression or silencing and zembrafish cardiac malformation; at the cellular level, we will observe the effect of miR-29c overexpression or silencing on myocardial cell proliferation, apoptosis and differentiation; regarding the Wnt4/β-catenin signaling pathway as the cutting point, we will in-depth analyze the mechanism of miR-29c inducing cardiac malformation with overexpression and silencing techniques. MiR-29c inducing cardiac malformation and the relative mechanism has not been reported. This study will provide new clues and potential intervention targets for the prevention of congenital heart disease.

miR-29c是我们采用芯片技术，筛选得到的一条高表达于室间隔缺损胚胎心肌组织中的miRNA。前期已发现：miR-29c过表达可致斑马鱼胚胎心脏发育畸形；生物信息学预测及荧光素酶报告技术证实Wnt4是其靶基因，且室缺胚胎心肌组织中Wnt4信号通路明显受抑（Wnt4、β-catenin和GATA4下调），提示miR-29c致胚胎心脏畸形的机制可能与其对Wnt4信号通路的调控相关。本研究拟：在斑马鱼中从正反两方面观察miR-29c过表达、沉默与胚胎心脏发育畸形的关系；进一步在细胞水平观察miR-29c过表达、沉默对心肌细胞增殖凋亡及分化的影响；最后以Wnt4/β-catenin信号通路为切入点，深入研究miR-29c致胚胎心脏发育畸形的分子机制。miR-29c致胚胎心脏畸形及其机制研究尚未见文献报道，本研究有源头创新性，可为先心病的早期防治提供新的线索及潜在干预靶标。

先天性心脏病是胎儿出生后最常见的缺陷，其防治工作对于实现优生优育至关重要。心脏是胚胎发育期最早形成和发挥功能的器官，其正常发育是胚胎赖以生存和后续生命事件得以延续的基础。哺乳动物的心脏发育过程极其复杂，其间涉及许多相关基因依时空顺序差次表达以及多条信号通路的精确调控，以保证心肌细胞的正确迁移、增殖、分化心脏发育过程中任何环节出现紊乱都有可能导致心脏发育畸形，进而引发流产、死胎及出生后病亡，给家庭带来沉重的负担。因此，深入探讨胚胎心脏发育畸形的机制，从根本上控制和降低先心病的发生率，已成为预防医学领域早期防治的重点研究内容。.miR-29c是我们采用芯片技术，以孕24周三维彩超诊断为室间隔缺损及同孕周正常人工流产的胚胎心肌组织为研究对象，筛选得到的一条高表达于室间隔缺损胚胎心肌组织中的miRNA。前期研究发现：①miR-29c过表达可致斑马鱼胚胎心脏发育异常②miR-29c在P19细胞向心肌细胞分化过程中表达量逐渐下调；③室缺胚胎心肌组织中Wnt4信号通路受抑,提示miR-29c致胚胎心脏异常的机制可能与其对Wnt4信号通路的调控相关。因此进行了后续研究。.细胞水平研究发现：（1）miR-29c过表达后可促进P19细胞向心肌细胞分化，促进细胞凋亡，抑制P19细胞增殖；（2）miR-29c表达沉默促进P19细胞增殖，抑制细胞凋亡，并且抑制P19细胞向心肌细胞的分化；（3）miR-29c、Wnt4共表达/共沉默可挽救miR-29c对P19细胞造成的影响。.斑马鱼活体研究发现：（1）过表达miR-29c对斑马鱼胚胎心脏的组织学结构存在影响：miR-29c mimics注射组胚胎，心脏外存在明显的空腔，对应于形态学上的心包水肿，心室层明显变薄、心内膜细胞数较少；（2）过表达miR-29c抑制斑马鱼心脏环化、心肌和心内膜分子标记基因的表达；（3）miR-29c表达沉默后，仅轻度影响斑马鱼发育形态。