小鼠胚胎心背侧间充质突与心房发育

Atrio-ventricular septation defects (AVSD), a common congenital heart disease, contains atrial septum primum defect, membranous ventricular septum defect, and abnormal atrio-ventricular (AV) valve. It is traditionally thought that AV cushion malformation is the main reason. But recent studies have reported that AVSD formation is relative with dorsal mesenchymal protrusion (DMP) primary development defect. DMP is a wedge protrusion deriving from the mesenchyme between foregut and dorsal mesocardium extending into the dorsal wall of the atrium. DMP fuses with the primary atrial septum and AV cushion to contribute to the atrium septation. There still are some discrepancies in present studies concerning DMP formation, its contribution to atrium septation and its musculization. In this study, DMP formation and fate, atrium septation and the effect of DMP deficiency on AV cushion in wild type and Wnt2－/－ mutant mouse embryonic heart from embryonic day 9 to embryonic day 15 will be observed using immunohistochemistry, in situ hybridization and three-dimentional reconstruction to investigate the mesenchymal cell origin of DMP, the fusion between DMP and AV cushion and its function during atrium septation. The study will provide morphology foundation for normal embryonic atrium development and the pathogeny research of congenital heart malformation resulting from abnormal atrium septation.

房室隔缺损是一种先天性心脏病，其表现包括心房原发隔缺损、室间隔膜部缺损与房室瓣发育异常。传统观点认为主要原因是房室管心内膜垫发育异常。近年来的研究表明房室隔缺损与心背侧间充质突（dorsal mesenchymal protrusion，DMP）的原发性发育缺陷有关。DMP是前肠腹侧与心背系膜之间的间充质向心房背侧壁突入形成的楔状突起，与原发隔、房室管心内膜垫相融合，参与心房分隔。现有研究在DMP的形成、在心房分隔过程中的确切作用及其肌性化机制等方面仍存在争议。本研究拟用免疫组化、原位杂交和三维重建等方法观察胚龄9-15天野生型和Wnt2－/－突变小鼠胚胎DMP的形成、转归、心房分隔过程以及DMP缺损对房室管心内膜垫的影响，探讨DMP内细胞来源，与房室管心内膜垫融合机制及DMP在胚胎心房分隔过程中的作用。为研究胚胎心房正常发育以及心房分隔异常导致的先天性心脏畸形的病因提供形态学基础。

房室隔缺损是一种先天性心脏病，其表现包括心房原发隔缺损、室间隔膜部缺损与房室瓣发育异常。近年来的研究表明房室隔缺损与心背侧间充质突（dorsal mesenchymal protrusion，DMP）的原发性发育缺陷有关。DMP是前肠腹侧与心背系膜之间的间充质向心房背侧壁突入形成的楔状突起，与原发隔、房室管心内膜垫相融合，参与心房分隔。现有研究在DMP的形成、在心房分隔过程中的确切作用及其肌性化机制等方面仍存在争议。本研究用免疫组化、原位杂交和三维重建等方法观察胚龄9~15d野生型和第二生心区Alk3条件性基因敲除小鼠胚胎DMP的形成、转归、房室管心内膜垫发育以及心房分隔过程，以探讨DMP间充质细胞来源、肌性化，在心房分隔过程中的作用以及对房室管心内膜垫发育的调节。结果显示：（1）小鼠胚胎DMP来源于第二生心区，心脏神经嵴未参与DMP形成。第二生心区发育异常时，DMP未能形成。（2）小鼠胚胎DMP与原发隔、房室管心内膜垫融合，封闭了原发孔。DMP发育缺陷时，心房分隔缺损。（3）小鼠胚胎DMP心肌化开始于与原发隔和腔静脉瓣相连处，该部位缺乏isl1阳性细胞，提示DMP所需心肌细胞可能源于原发隔、左侧腔静脉瓣心肌细胞的增殖。（4）小鼠胚胎两侧房室管心内膜垫发育不同步，在两侧心内膜垫融合过程中间充质细胞超微结构无明显改变，与心脏流出道分隔时其心内膜垫间充质细胞超微结构特点不同。第二生心区Alk3条件性基因敲除后DMP发育缺陷，房室管心内膜垫内Wnt信号的下游基因β-catenin、lef1表达下调，提示DMP通过Wnt信号通路对房室管心内膜垫进行调节，但两侧心内膜垫大小无明显改变。（5）人胚DMP也来自第二生心区，DMP肌性化开始时相连的腔静脉瓣内开始出现isl1阳性细胞，提示这些细胞可能有助于后者的心肌化，与小鼠胚胎不同。本研究结果为探讨胚胎心房正常发育以及心房分隔异常导致的先天性心脏畸形的病因提供形态学基础。