干细胞信号网络在调控肛门直肠畸形发生中的作用的研究

先天性肛门直肠畸形(anorectal malformations, ARMs)，是常见的先天性消化道畸形。本课题组前期研究发现由WNT,Notch，FGF, Hedgehog和BMP组成的干细胞信号网络（stem cell signaling networks）可能与ARMs的发生密切相关。本项目拟在此基础上，利用乙烯硫脲致畸产生ARMs畸形，在畸形发生关键期，结合胎仔外科和激光捕获显微切割技术分离后肠不同组织的特异性细胞，应用基因表达谱芯片筛选与ARMs相关的干细胞信号网络成员。同时采用跨胎盘RNA干扰技术沉默干细胞网络相关基因后，观察后肠细胞形态、功能变化及相关基因表达变化，联合免疫组化，whole-mount原位杂交等技术对比正常和ARMs胎鼠不同发育时期相关基因表达的时空分布差异，构建畸形相关分子的三维调控网络，揭示干细胞信号网络基因在ARMs的胚胎发生过程中的调控作用。

本研究应用乙烯硫脲(ethylenethiourea，ETU)致畸建立的Wistar大鼠肛门直肠畸形（Anorectal Malformations,ARMs）动物模型，利用基因表达谱芯片方法对比研究了正常与肛门直肠畸形胎鼠末端直肠及盆底横纹肌复合体差异表达基因。盆底肌复合体差异表达基因结果：ARMs组较正常组下调基因336个，上调基因127个。末端直肠差异表达基因筛查结果：ARMs组较Normal 组下调基因104个，上调基因198个。并验证了Wnt3a基因在胎鼠末端直肠及BMP4基因在盆底横纹肌复合体（Striated Muscle Complex,SMC）发育过程中的表达规律，结果提示两种基因在大鼠胚胎发育过程中均在末端直肠及盆底肌复合体中表达存在差异。同时检测了Myosin在大鼠胚胎SMC的表达情况，发现ARMs胎鼠存在SMC发育不良。另一部分实验我们利用体外培养肌卫星细胞，并原位移植于ARMs胎鼠发育不良的SMC中并取得了初步结果。