Robo2/Gen1基因双敲（dKO）致泌尿系统畸形的机制研究

Congenital anomalies of the kidney and urinary tract are common causes of chronic kidney disease in infants and young children. Embryonic kidney abnormalities, especially metanephros induce CAKUT phenotype occurrence. Based on Robo2, Gen1 complex gene mutation detection in clinical CAKUT patients, as well as preliminary experiments suggest that Robo2 / Gen1 gene double knockout mice show more sever CAKUT phenotype. In this study, we will use Hoxb7 / mVnus mice to construct fluorescence marked ROBO2 / GEN1 double knockout mice, dynamically observe it's impact on the process of ureteric bud eruption and branching, and through systematically research on the key regulatory molecules (GDNF, Gremlin1, BMP4, etc.), explore the molecular mechanism of ureteric bud eruption, and provide a new understanding of developmental biology and disease.

先天性肾脏和尿路畸形（congenital anomalies of the kidney and urinary tract，CAKUT）是造成儿童终末期肾病的主要原因之一。胚胎期肾脏发育异常，尤其是后肾发育异常是导致CAKUT表型发生的基础。基于临床CAKUT病人中Robo2、Gen1复合基因突变的检出，以及预实验中Robo2/Gen1基因双敲小鼠中CAKUT表型的加重，本研究拟利用新型后肾研究工具小鼠Hoxb7/mVnus构建荧光标记ROBO2/GEN1双敲小鼠，动态观察基因突变对输尿管芽萌出、分支的影响；同时通过对双敲小鼠中后肾发育关键分子（GDNF、Gremlin1、BMP4）表达的检测及体外调控（重组蛋白/si-RNA干预）培养胚肾组织中发育关键因子的表达，探索其调控输尿管芽萌出和分支的分子机制，为CAKUT疾病机理提供新的认识。

先天性肾脏和尿路畸形(congenital anomalies of the kidney and urinary tract，CAKUT)是造成儿童终末期肾病的主要原因之一。胚胎期肾脏发育异常，尤其是后肾发育异常是导致CAKUT表型发生的基础，遗传因素一直是CAKUT领域的研究热点，目前关于CAKUT到底是单基因疾病还是多基因疾病的观点不一。本课题基于临床CAKUT病人中Robo2、Gen1复合基因突变的检出，以及预实验中Robo2/Gen1基因双敲小鼠中CAKUT表型的加重的工作基础，通过构建Robo2PB/+ Gen1PB/+小鼠模型，明确了Robo2/Gen1基因表达减低可导致CAKUT表型，且CAKUT表型较单基因缺失表型加重，主要表现为重复肾畸形；进一步利用荧光标记小鼠----Hoxb7/myr-Venus转基因小鼠观察胚胎期后肾发育过程，发现Robo2/Gen1基因缺失小鼠存在输尿管芽(UB)异位出芽及重复出芽；揭示了Robo2和Gen1存在协同作用，导致泌尿系统发育畸形。本研究利用Robo2PB/+ Gen1PB/+模型小鼠，检测后肾发育相关分子表达变化，发现基因表达减低影响后肾发育关键分子调控网络：Grmlin1基因表达上调→抑制BMP4表达→对RET抑制作用减弱→RET表达增加，而Robo2的表达减少，进一步促进GDNF/RET的表达上调，综上所述，Robo2和Gen1对于后肾发育具有协同作用，为今后研究CAKUT为多基因致病提供可借鉴的模型依据。