CDH23协同Harmonin蛋白调节腭中嵴上皮粘附影响腭突融合的研究

Cleft palate is a common congenital malformation.The shape of Palatal medial epithelial cells plays important role in palatal fusion. As both palate and ear come from the ectoderm during embryonic development, we though that CDH23 and Harmonin may synergistically regulate palatal fusion by modulating filopodia adhesion.We'll use conditional gene knockout, RNAi, timelap, confocal, x-gal and other molecular biological techniques to show how the palatal crest epithelial cell's filopodia works during palatal fusiong in by cell and organ culture. Through detecting spatial and temporal expression of CDH23, Harmonin, E-cadherin and of PAR/aPKC , we'll understand the intrinsic molecular mechanism of palatal fusion. To further explore the possible genetic co-relation between cleft palate and CDH23, we use single nucleotide polymorphism analysis to determine the contribution of CDH23 gene to cleft palate. Then, we may reveal a new molecular theoretical basis for the development of cleft palate, and provide new theory for biological treatment of non-syndromic cleft palate.

腭中嵴上皮细胞形态的改变，特别是表面丝状伪足的形成与消失与腭突的融合有着密切的关系。本研究基于同源器官发育初期具有类似的发育图式的特点和前期研究结果，认为CDH23可能通过协同Harmonin蛋白控制腭中嵴上皮细胞丝状伪足的粘附而参与调节腭突的融合，进而影响腭的发育。为此，同时利用条件性基因敲除，RNAi,timelap, confocal,x-gal及相关分子生物学技术从细胞，器官，母体环境不同层面，多个角度，观察腭中嵴上皮细胞形态，丝状伪足与腭融合的关系，通过检测CDH23，Harmonin, E-cadherin 及PAR/aPKC的时空表达改变来探讨可能的内在分子机制，并利用综合征和非综合征性唇腭裂的基因样本库，采用单核苷酸多态性分析方法来判断CDH23基因与腭裂的关联性和贡献率，从而为腭的发育以及非综合征性腭裂这一常见先天性畸形的防治提供新的理论依据.

1本项目从体内，体外环境对CDH23可能参与腭突融合的内在分子机制进行探讨，同时利用综合征和非综合征性唇腭裂的基因样本库，来研究CDH23的基因序列是否存在异常及其对先天性腭裂发病的贡献为腭发育提供新的理论依据，结果如下：.第一部分：本项目支持下建立常规小鼠腭发育模型，并通过组织学和分子生物学手段证明CDH23基因E13.5开始参与腭突发育，并起到重要作用。.第二部分：本项目支持下建立构建地塞米松小鼠腭裂模型，并通过组织学和分子生物学手段，与CDH23基因明显相关的E-cadherin基因在地塞米松组与对照组腭突中不同阶段的表达差异，并发生异位表达。.第三部分：本项目支持下建立构建地塞米松小鼠腭裂器官培养模型，并通过组织学和分子生物学手段证明与CDH23基因明显相关的TGF-beta基因在地塞米松组与对照组腭突中不同阶段的表达差异，并对地塞米松的致畸有拮抗作用。. 第四部分：本项目支持下建立构建TCDD小鼠腭裂模型，发现PAR/aPKC复合体的表达规律被破坏。另一方面通过体外培养小鼠腭突，我们发现TCDD组中β-Catenin在腭中嵴上皮细胞内呈弱阳性表达。其中E13.5、E14.5对照组β-Catenin的表达明显高于TCDD组，这一结果证明TCDD能够抑制β-Catenin的表达。CDH23协同β-Catenin参与腭发育。.第五部分：利用综合征和非综合征性唇腭裂的基因样本库，采用单核苷酸多态性分析方法来研究CDH23的基因序列，发现是唇腭裂发生的危险因素，发现多种遗传序列与唇腭裂发生相关.第六部分：根据前期的研究成果，发现CDH23协同β-Catenin参与腭发育，因此在本项的研究基础上，率先建立了敲除动物模型并发现腭裂表型。