心血管疾病在发展中国家以及发达国家中是导致死亡的主要疾病。而在这类疾病当中，先天性心脏病，由于在胚胎发育过程中心脏发育的畸形，约影响超过5％的新生儿童的健康。因而，了解早期心脏发育的调节机制是必需的。早期心脏的前体细胞来源于侧板中胚层并由两部分前体细胞群构成，即第一心场和第二心场细胞来源。第一心场贡献于心脏左心室的结构，而第二心场贡献于心脏流出道，右心室，静脉窦以及部分左右心房的形成。在早期心脏发育过程中，FGF，BMP，Wnt等信号对于诱导心脏特异的转录因子的表达发挥着重要的作用。然而，这些信号与转录因子如何相互作用来调节心脏发生这一过程目前研究的依然不是很清楚。　　Hand2，与心脏的其他转录因子如Isl1，Mef2c，Fgf8/10以及FoxH等一样，对于调节心脏第二心场的发育是必需的。全身敲除Hand2基因导致胚胎致死并伴有心脏环化的缺陷，因而，利用Mef2c-cre转基因工具小鼠特异性的在第二心场敲除Hand2基因来研究心脏发育的过程。Hand2敲除小鼠表现有右心室发育不全和流出道发育缺陷等表型，并最终死于胚胎期第13.5天，提示着Hand2在这一区域中的必要性。通过免疫荧光染色实验，发现在敲除Hand2小鼠心脏中，细胞增殖是减少的，而细胞凋亡和自噬是增加的，而细胞的分化未受到明显的影响。此外，ERK信号通路的活性是下调的。以此同时，参与直接调控ERK磷酸化活性的FGFs的表达量在Hand2敲除的心脏中也是下调的。近一步实验证明Fgf10是Hand2的一个直接下游靶基因。然而，通过删除Pten提高ERK的活性可以明显的恢复由于Hand2缺失而造成的心脏发育缺陷的表型，不论在分子水平还是在动物水平上。与此同时，与Hand2单敲小鼠相比较，Hand2和Pten双敲小鼠的寿命明显延长。　　在早期胚胎发育过程中，MAPK/ERK及PI3K/AKT信号通路能够直接被FGF信号所诱导，对调节细胞的存活，增殖和分化是必需的。而之前的研究表明Pten作为肿瘤抑制基因发挥其作用通过负调控PI3K/AKT及MAPK/ERK信号通路，而Pten对脊椎动物发育的调节依然不是很清楚。是否Pten删除导致的这两条信号通路的失调对早期心脏形态发生过程有重要影响，我们着重于研究该基因在心脏第二心场中的作用。组织学研究表明，删除Pten基因在该区域导致心脏的肥大，心室间隔的发育不全，以及心脏瓣膜和心肌小梁发育的缺陷，不论是在胚胎期还是在出生后小鼠心脏均发现此类表型。以此同时，敲除Pten基因引起第二心场祖细胞的过度增殖和提前分化。近一步的研究表明Pten通过Akt-FoxO介导的上调BMP信号通路来调节祖细胞的增殖。此外，还发现Pten正调控NOTCH信号通路来调节心肌小梁的发育。染色体重塑复合物BAF也参与Pten介导的右心室的发育，提示着Pten可能通过表现遗传来调节第二心场的发育。　　综上所述，研究结果表明Hand2及Pten在调节第二心场祖细胞的增殖和心脏发育过程中发挥着重要的作用。