利用条件基因打靶技术研究锌指蛋白ZBTB20对软骨发育的调节作用及其机理

软骨内成骨是脊椎动物骨骼形成的主要方式，软骨发育直接影响骨骼形成。软骨发育是一个受内在机制和外源信号严格调控的高度有序过程。申请人自主发现的新型锌指蛋白ZBTB20在软骨细胞中高表达，所建立的ZBTB20软骨细胞特异性敲除小鼠具有软骨细胞数目增加、软骨生长板结构紊乱、四肢长骨增粗和脊柱变形等明确表型。本课题拟在此工作基础上，通过组织学检测，深入分析该模型小鼠体内软骨发育的变化特征；结合体外原代软骨细胞的细胞学检测，明确ZBTB20对软骨细胞增殖、分化和凋亡的调节作用；通过表达谱基因芯片和染色质免疫沉淀-深度测序（ChIP-Seq）分析，鉴定软骨细胞中ZBTB20所作用的靶基因及其DNA结合位点，深入分析其转录调控机理，以揭示ZBTB20调节软骨发育的分子机制，可望在软骨发育的转录调控方面形成原创性科研成果，为软骨发育障碍性疾病的治疗提供新的思路。

软骨内成骨是脊椎动物骨骼形成的主要方式，软骨发育直接影响骨骼形成。软骨发育是一个受内在机制和外源信号严格调控的高度有序过程。项目负责人自主发现的新型锌指蛋白ZBTB20在软骨细胞中高表达，所建立的ZBTB20软骨细胞特异性敲除小鼠具有软骨细胞数目增加、软骨生长板结构紊乱、四肢长骨增粗和脊柱变形等明确表型。本课题通过组织学检测，深入分析了该模型小鼠体内软骨发育的变化特征；明确了ZBTB20对软骨细胞增殖、分化和凋亡的调节作用；通过组化分析、染色质免疫沉淀，结合体外原代软骨细胞的细胞学检测，发现Sox9是肥大软骨细胞中ZBTB20所作用的靶基因，从而提出了ZBTB20通过抑制肥大软骨细胞表达Sox9，从而增强其VEGFa的表达、促进血管生成和软骨内成骨的学术观点，揭示并丰富了骨骼发育的分子机制，为骨骼发育相关疾病的治疗提供了新的潜在靶点，相关论文以共同通讯作者发表于发育领域国际权威杂志《发育（Development)》。