骨形态发生蛋白-2在小鼠胚胎心流出道发育中的作用

目的 探讨骨形态发生蛋白-2(BMP-2)在小鼠胚胎心流出道发育过程中的作用。 方法 对胚龄9d(E9) ～E15（各胚龄取3～7只）小鼠心连续石蜡切片,用抗α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)抗体、抗胰岛素增强子结合蛋白(ISL-1)抗体、抗增殖细胞核抗原(PCNA)抗体、抗BMP-2抗体进行免疫组织化学染色。结果 E9,流出道心胶质内无细胞,心肌增殖活性低,BMP-2弱表达于流出道心肌、心内膜及心包腔背侧壁。E9～11,流出道增长,心包腔背侧壁ISL-1阳性细胞至流出道远端分化为心肌细胞后增殖逐渐减弱。E10～11,流出道嵴内间充质细胞逐渐增加,可见BMP-2、PCNA阳性细胞;流出道BMP-2表达逐渐增强达高峰,向两端延伸逐渐减弱,动脉端可及心包反折处。E12,流出道缩短,BMP-2表达减弱。E13～15,流出道隔逐渐肌化,BMP-2在心脏近大血管部心肌呈较弱表达。E10～13,流出道远段心肌呈低增殖活性,近段及右心室心肌增殖成小梁致右心室形成及扩大。结论 BMP-2诱导第二生心区(SHF)细胞分化为心肌细胞添加至心动脉端,参与心流出道嵴的发育。BMP-2抑制流出道心肌增殖,流出道近段BMP 2表达减弱重启了心肌细胞增殖,致右心室形成及流出道缩短。低水平的BMP 2可能诱导流出道隔间充质细胞向心肌分化。     

小鼠胚胎心流出道心肌性隔的形成机制

目的:探讨小鼠胚胎心流出道近端心肌性隔的形成机制与α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性细胞的功能。方法:免疫组织化学方法对12～16d小鼠胚胎心连续切片进行染色。用TUNEL染色对13～15d小鼠胚胎心切片进行染色。结果:胚龄12d,流出道嵴内观察到少量α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)阳性的心肌细胞。胚龄13～14d,流出道壁α-SCA阳性的心肌细胞向间充质隔内长入。隔中央可见α-SCA阳性细胞独立存在。胚龄15～16d,流出道近端心肌性隔形成。胚龄13～15d,间充质隔中央凋亡细胞逐渐增多。结论:流出道近端心肌性隔形成的机制包括心肌化、募集与间充质细胞的原位分化。在此过程中,部分α-SMA阳性细胞凋亡;未凋亡的mSMA阳性细胞可能原位转分化为心肌细胞。     

α-平滑肌肌动蛋白在人胚心流出道早期发育中的表达

目的 探讨人胚早期心流出道心肌和流出道心内膜垫内α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达规律及其意义. 方法 32例C10～C16期[Carnegie分期法,受精后(22±1～37)d]人胚心连续切片,经抗α-SMA、抗α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)、抗肌球蛋白重链(MHC)抗体免疫组织化学染色,观察流出道重塑过程中α-SMA在心肌与心内膜垫内的表达规律. 结果 人胚发育C10～C15期,心包腔背侧脏壁上皮不断分化为心肌细胞添加至流出道远端,这些心肌细胞α-SMA的表达早于α-SCA和MHC.C16期,流出道嵴近心肌处出现α-SMA强阳性细胞,相邻的心肌细胞伸出突起与其相连.C12～C15期,α-SMA阳性细胞逐渐迁入流出道心内膜垫内,同时可见流出道内皮转为α-SMA阳性,向间充质细胞分化.不同来源的间充质细胞共同参与形成螺旋状流出道嵴. 结论 α-SMA可作为心肌细胞早期分化的标志;流出道嵴内α-SMA阳性细胞可能部分来自神经嵴,部分为正在向间充质细胞分化的内皮细胞.     

人胚胎早期心脏流出道的发育

目的探讨人胚早期心脏流出道的发育机制。方法29例C10~C16期[Carnegie分期法,受精后(22±1~37)d]人胚心脏连续切片,经抗α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、抗α横纹肌肌动蛋白(α-SCA)、抗肌球蛋白重链(MHC)和抗活性Caspase-3抗体免疫组织化学染色,探讨心包腔背侧脏壁中胚层上皮、咽前间充质及动脉囊与心肌性流出道发生的关系。结果人胚发育C10~C15期,由于流出道由颈部向胸部移位及心包腔向胚胎背侧扩展,动脉囊逐渐突向心包腔内,其表面的心包腔背侧脏壁中胚层上皮不断分化为α-SCA和MHC阳性流出道心肌细胞。迁移至流出道动脉端前后壁的咽前间充质在C15期发生凋亡,流出道心肌细胞迁入间充质细胞团内取代凋亡的间充质细胞。C12期始,α-SMA阳性细胞在流出道心内膜垫聚集,参与形成螺旋状流出道嵴。C15~C16期,动脉囊后壁的α-SMA阳性细胞增生,形成主肺动脉隔,将动脉囊分隔为心包内升主动脉和肺动脉干。结论心包腔背侧脏壁中胚层是人胚心脏第二生心区,可不断分化为心肌细胞,使胚胎心肌性流出道长度增加。细胞凋亡染色提示,并非所有迁入流出道的咽前间充质细胞都可分化为心肌细胞。流出道嵴和主肺动脉隔的α-SMA阳性细胞可能来自神经嵴,经不同路线迁移至流出道嵴和主肺动脉隔。     

神经嵴细胞和胰岛因子-1阳性细胞与小鼠胚胎心动脉端的发育

目的:探讨神经嵴细胞和胰岛因子-1(ISL-1)阳性细胞与小鼠胚胎心动脉端发育的关系.方法:胚龄8～12 d小鼠胚胎心连续石蜡切片,进行免疫组织化学检测.结果:α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、心肌肌球蛋白重链(MHC)、转录因子ISL-1、激活蛋白-2α(AP-2α)的表达胚龄8d,AP-2α阳性神经嵴细胞主要表达于神经褶外胚层.胚龄9～11 d,AP-2α阳性神经嵴细胞在前肠两侧沿弓动脉逐渐迁移至流出道头端心内膜垫,并形成主肺动脉隔雏形.胚龄8～10 d,ISL-1阳性细胞分布于前肠及神经沟两侧中胚层,构成第2生心区,向流出道添加心肌细胞.胚龄10～11 d,ISL-1阳性细胞在前肠腹侧正中间充质中聚集、与AP-2α阳性细胞共同参与主肺动脉隔形成.心包腔背侧脏壁中胚层及鳃弓核心间充质的ISL-1阳性细胞与流出道α-SMA或MHC阳性心肌相延续.胚龄12d,主肺动脉隔及流出道心内膜垫失去AP-2α及ISL-1阳性表达,转变为α-SMA阳性表达结构.结论:AP-2α阳性心神经嵴细胞和第2生心区来源的ISL-1阳性心前体细胞共同参与了小鼠心动脉端的形态发生.胚龄8～10 d,ISL-1阳性细胞分化为流出道心肌细胞.胚龄10～12 d,ISL-1阳性心前体细胞与AP-2α阳性细胞共同参与了主肺动脉隔的形成和流出道的分隔.     

转录因子GATA4与原始心管的形成和静脉端的发育

目的:探讨GATA4表达和原始心管形成及心静脉端发育的关系.方法:用抗转录因子GATA4、抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、抗α-横纹肌肌节肌动蛋白(α-SCA)、抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体,对胎龄7.5～12d小鼠胚胎心连续切片进行免疫组织化学PAP法显色.结果:GATA4在7.5d小鼠胚胎生心板及原始心管呈较强表达,少数细胞显较弱MHC、α-SCA表达,α-SMA表达阴性.胎龄8.5d,第2生心区来源的胚胎心流出道和静脉端明显可辨,强α-SMA表达延伸至流出道、静脉端与心包腔脏壁中胚层的返折处,GATA4和MHC的表达主要集中在"S"型心的左、右心室,随发育逐渐向流出道和静脉端远侧延伸,但GATA4表达先于MHC和α-SCA.胎龄9.5d后,静脉窦的形态发生以及窦壁心肌化在并入右心房的过程中逐渐完成.第11天,近右心房的上主静脉壁间充质增生分化形成GATA4和α-SMA阳性的窦房结原基,第12天获得较强MHC表达.间充质细胞向心肌细胞的分化在右下主静脉壁也可见到.结论:GATA4是原始生心区心肌前体细胞向心肌细胞分化的较早的标志蛋白.α-SMA是第2生心区来源的心肌细胞早期分化的标志蛋白,它的表达可能不受GATA4调节.GATA4主要调节定向后心肌细胞的增生和分化以及心管静脉端的正确成襻.     

转录因子Nkx2.5、ISL-1表达与小鼠胚胎心的早期发育

目的:探讨转录因子Nkx2.5和ISL-1的表达与小鼠胚胎早期心发育的关系.方法:胚龄7.5～13d小鼠胚胎连续石蜡切片,用抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、抗心肌肌球蛋白重链(MHC)、抗转录因子ISL-1、抗Nkx2.5抗体,进行免疫组织化学显色.结果:转录因子Nkx2.5在胚龄7.5d生心板表达早于心肌特异性蛋白MHC及SMA.随心外形建立,Nkx2.5在心各部表达逐渐增强.胚龄9d, Nkx2.5阳性表达从原始心管动脉端延伸至心包腔背侧脏壁中胚层及咽周围轴旁中胚层.Isl-1开始表达于胚龄8d原始心管心背系膜及前肠腹侧脏壁中胚层间充质,阳性细胞数量在11～12d达顶峰,形成前肠腹侧连接流出道远端和心房背侧壁的ISL-1阳性细胞带.11～12d,流出道远端出现Nkx2.5和MHC阴性,ISL-1、SMA阳性表达区.胚龄13d后,Nkx2.5和ISL-1在心和前肠腹侧间充质的表达强度下降.结论:Nkx2.5是原始生心区心肌前体细胞早期分化的标记蛋白,在第2生心区表达限于胚龄9d、咽周脏壁和轴旁中胚层心肌前体细胞亚群.第2生心区标记蛋白ISL-1主要表达在胚龄8～12d前肠腹侧脏壁中胚层心肌前体细胞,并向心管添加心肌细胞,参与流出道发育及心管成襻.11d后,第2生心区间充质细胞开始分化为升主动脉和肺动脉干平滑肌.     

神经嵴细胞和胰岛因子1阳性细胞与小鼠胚胎心流出道发育的关系

目的 探讨迁移中的细胞视黄酸结合蛋白1(CRABP1)阳性神经嵴细胞、胰岛因子1(ISL-1)、阳性心肌前体细胞与小鼠胚胎心流出道发育的关系.方法 36只胚龄8.5～13d小鼠胚胎心连续石蜡切片,选用抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、抗心肌肌球蛋白重链(MHC)、抗转录因子ISL-1、抗CRABP1和抗磷酸化组蛋白H3(PHH3)抗体,进行免疫组织化学及免疫荧光染色.结果 胚龄8.5～10d,ISL-1阳性心肌前体细胞相继出现在心背系膜、原始咽两侧、头面部、鳃弓核心间充质和心包腔背侧壁间充质,构成心管流出道发育的第二生心区.胚龄11～13d,ISL-1阳性细胞在咽前方聚集,形成特征性锥体形结构,并向升主动脉、肺动脉干及主肺动脉隔延伸.胚龄9d前,神经嵴细胞散在分布于ISL-1阳性细胞之间,流出道远侧端可见少量CRABP1和ISL-1双阳性细胞.胚龄10d,CRABP1阳性神经嵴细胞分布在ISL-1阳性鳃弓核心间充质周围.随着发育,弓动脉等处的神经嵴细胞逐渐失去CRABP1表达,开始表达α-SMA.结论 ISL-1阳性第二生心区是动态结构,胚龄8.5～10d时,在神经嵴细胞配合下,向心管动脉端添加心肌细胞;胚龄11d后,开始向平滑肌方向分化,参与升主动脉、肺动脉干和主肺动脉隔的发育.     

转化生长因子β受体在小鼠胚胎心流出道的表达

目的 探讨转化生长因子受体TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ在小鼠胚胎心流出道的时空表达规律以及与流出道发育的关系。 方法 9～14d小鼠胚胎连续切片,免疫组织化学PAP法染色。 结果 TGF-βRⅠ和TGF-βRⅡ在流出道心肌的表达开始于胚胎发育10d,11d延伸至流出道和心包腔背侧壁脏壁中胚层上皮的反折处,12d达高峰,同时于流出道心内膜垫可见TGF-βRⅡ阳性间充质细胞,13d后,两者表达均迅速减弱,14d表达降至最低。 结论 TGF-βRⅠ和TGF-βRⅡ在流出道表达集中于胚胎发育10～14d,TGF-βs信号系统可能参与调节心肌细胞的增殖、流出道的外形重建和内部分隔,并促进第二生心区间充质细胞分化为流出道远端平滑肌细胞。     

小鼠胚胎心脏流出道嵴的发育

目的探讨小鼠胚胎心脏流出道嵴内α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性细胞的来源及流出道嵴融合时间充质细胞超微结构的变化。方法用抗α-SMA、抗α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)单克隆抗体、PlexinA2探针,对胚龄10～14d小鼠胚胎心脏切片进行免疫组织化学和原位杂交染色;透射电镜观察胚龄12.5d时小鼠心流出道嵴的融合过程。结果胚龄10～11d,小鼠神经管及其周围、动脉囊和弓动脉壁可见PlexinA2阳性细胞,并沿动脉囊壁迁入流出道嵴内,部分细胞同时表达α-SMA。胚龄12d,PlexinA2阳性细胞分布在脊神经节、咽前间充质、主肺动脉隔以及主、肺动脉壁。主肺动脉隔显α-SMA强阳性,但动脉壁仅见少量α-SMA阳性细胞。胚龄12.5d,流出道嵴内致密间充质细胞团形成并开始融合,PlexinA2表达较弱,α-SMA表达呈强阳性。在流出道嵴融合开始后,嵴表面的内皮细胞带形成继而断裂消失,由含微丝少、排列稀疏的间充质细胞取代。两侧致密细胞团逐渐靠拢、融合。有的间充质细胞内含较多线粒体和微丝,细胞之间形成细胞连接点;有的间充质细胞含微丝少,细胞膜间断融合。结论流出道心内膜垫内α-SMA阳性间充质细胞来自神经嵴;内皮细胞-间充质细胞转化可能参与了流出道嵴融合;致密细胞团内间充质细胞富含微丝束和细胞连接点或发生细胞膜融合有助于流出道嵴的融合。     

小鼠胚胎心流出道心内膜垫的形成与融合

目的观察不同发育时期小鼠胚胎心流出道心内膜垫的发育过程。方法对胚龄9-12d小鼠胚胎心脏连续切片进行HE染色和免疫组化染色。结果胚龄10d,流出道远端心胶质内开始观察到间充质细胞。胚龄11d,两侧流出道心内膜垫形成,心内膜垫内部分间充质细胞染色呈α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性。胚龄12d,两侧流出道心内膜垫内部分间充质细胞聚集形成致密漩涡状结构,随着心内膜垫融合,两侧漩涡状结构融合。结论小鼠胚胎流出道心内膜垫形成于胚胎发育第11天,第12天融合,间充质细胞参与心内膜垫融合。     

α-SCA、α-SMA和结蛋白与小鼠胚胎心肌发育成熟的关系

目的观察α-横纹肌肌节肌动蛋白（α-SCA）、α-平滑肌肌动蛋白（ct-SMA）和中间丝结蛋白在小鼠心脏发育过程中的时空表达特征,以探讨这些蛋白质表达与胚胎及生后小鼠心脏成熟的关系。方法用抗α-SCA、抗α-SMA及抗结蛋白单克隆抗体对胚胎及生后小鼠心脏连续切片进行染色。结果胎龄9d,心室和流出道α-SCA、α-SMA表达较强,而结蛋白表达较弱。在心房α-SCA、α-SMA的表达限于背侧壁和腹侧壁,静脉窦仅见少许α-SCA弱阳性细胞。心房和静脉窦则无结蛋白表达。α-SCA、α-SMA和结蛋白的表达于胎龄12d达高峰。较高水平的α-SCA表达将持续到生后。心脏各部α-SMA和结蛋白表达于胎龄12d后逐渐下降,但在右心室表达持续时间较长。出生后,结蛋白表达主要集中于明带Z线和闰盘。结论α-SMA和结蛋白在小鼠胚胎心脏表达的时空差异性表明小鼠胚胎心脏不同部位发育成熟的时问有差异,右心室成熟较慢。α-SMA表达可能与早期胚胎心脏的缓慢蠕动收缩有关。肌节的发育成熟需要较高的结蛋白表达。     

小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫发育的形态学特征

目的 探讨小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫的形成与融合过程中的形态学特征。方法 选用抗α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、抗心肌肌球蛋白重链（MHC）、抗磷酸化组蛋白H3（PHH3）抗体,对30只胚龄9～13d小鼠胚胎连续切片进行HE和免疫组织化学染色。另选15只胚龄12d、12.5d、13d小鼠胚胎心脏制作半薄切片和超薄切片进行观察。 结果 胚龄9d,心房与心室之间可见缩窄的房室管,房室管的心胶质较厚,但未见间充质细胞出现。胚龄10d,房室管心内膜垫开始形成,但连续切片观察显示背侧心内膜垫体积大于腹侧心内膜垫,且背侧心内膜垫对应的α-SMA、MHC阳性房室管心肌向心内膜垫内有明显延伸。心内膜垫内间充质细胞不表达α-SMA或PHH3。胚龄11～12d,背、腹侧心内膜垫变得对称,垫内间充质细胞增多,偶见α-SMA或PHH3阳性细胞。胚龄12～13d,两侧房室管心内膜垫彼此接近开始融合。透射电子显微镜下观察仅部分间充质细胞相邻细胞膜彼此相贴,局部形成细胞连接。胞质内可见粗面内质网、线粒体等细胞器,微丝较少。 结论 小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫形成时首先表现为内皮细胞由扁平变为立方形;两侧房室管心内膜垫形成不同步;房室管心内膜垫融合时间充质细胞局部形成细胞连接,胞质内微丝少,与流出道嵴融合时的超微结构特点不同。     

转录因子Tbx3在小鼠胚胎第二生心区的表达规律

目的探讨转录因子Tbx3在小鼠胚胎第二生心区(SHF)的时空表达模式,为其对SHF的调节作用提供形态学依据。方法 40只胚龄9~15 d小鼠胚胎心脏连续石蜡切片,用抗胰岛素基因增强子结合蛋白1(ISL-1)抗体、抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体、抗心肌肌球蛋白轻链Ⅱa(MLC2a)抗体、小鼠抗增殖细胞核抗体(PCNA)、抗Tbx3抗体进行免疫组织化学和免疫荧光双标染色。结果胚龄9 d,咽腹侧内胚层增厚,且表达Tbx3与SHF标记物ISL-1。胚龄10~12 d,咽腹侧间充质出现ISL-1阳性细胞并逐渐增多,部分细胞共表达Tbx3。动脉囊壁、心包腔背侧壁以及流出道远端壁也可见ISL-1表达,Tbx3在这些部位均呈阴性。心背侧间充质突(DMP)内可见ISL-1、Tbx3散在表达。胚龄13~15 d,DMP逐渐心肌化,同时可见Tbx3阳性细胞分布。结论 Tbx3在SHF的表达集中在咽腹侧间充质,可能参与调节SHF前体细胞的存在与增殖;但在后第二生心区(p SHF)的作用与在动脉端的SHF可能不同。