论文部分内容阅读
研究目的:Mesp1是中胚层心脏发育重要的调节因子,敲除后会出现心脏发育不良,我们的前期研究发现Mesp1的子代细胞在内胚层区域有表达,而且只在胰腺的细胞中有特异性表达,但是Mesp1在胰腺发育中的调控作用机制尚有待深入研究。方法:构建Foxa2敲除的MCFFA小鼠模型,鉴定MCFFA小鼠遗传学表型,测定其血糖、胰岛素、胰高血糖素等生理指标,对MCFFA小鼠的胰腺组织进行免疫荧光染色,检测不同分组（Foxa2被敲除的纯合子组,杂合子和对照组）小鼠胰腺中胰岛细胞数量的变化。利用细胞谱系示踪技术定位Mesp1子代细胞分化为胰岛细胞的种类。培养并鉴定Mesp1敲除的胚胎干细胞,通过RNA-Seq测序后,PCA和热图分析全面评价不同基因型干细胞样本表达水平差异,对差异表达基因进行功能分析。将纯合子干细胞（MMR7）及杂合子干细胞（MMR2）分别注入囊胚后再转入代孕鼠的子宫内形成嵌合子,得到嵌合体小鼠,观察Mesp1子代细胞在胰腺中的表达水平及表达部位。将上述胚胎干细胞移植在STZ诱导的糖尿病小鼠胰腺体内,观察干细胞对糖尿病小鼠血糖的影响及Mesp1在糖尿病小鼠模型中的作用机制。结果:Mesp1子代细胞中敲除Foxa2可引起高胰岛素血症性低血糖,使小鼠胰岛细胞数量发生变化,胰岛细胞之间可能会发生命运的转换。Mesp1可抑制内胚层转录因子的表达（Foxa2）,当Mesp1被敲除后内胚层转录因子的抑制作用被去除,Foxa2相对的增多,胰岛细胞之间可能发生不同的命运转换;RNA-Seq测序后,PCA和热图评价MMR2和MMR7两个干细胞样本表达水平存在差异,对差异表达基因进行功能分析,发现MMR2和MMR7干细胞差异表达基因主要集中在生物体发育过程、细胞膜成分、离子通道活性等方面,KEGG富集功能发现Mesp1与胰腺分泌等作用密切相关;STRING软件对Mesp1与其相关联蛋白之间网络关系的分析结果表明直接与Mesp1相关联的蛋白有:TCF3,TCF4和TCF12;MMR胚胎干细胞种植在糖尿病小鼠的胰腺后对血糖的变化产生一定影响。结论:Mesp1是调控胰岛细胞发育的重要调控因子,可调节胰岛细胞间的命运转换;Mesp1敲除的胚胎干细胞为干细胞移植治疗糖尿病提供了新的实验思路。