Nature 子刊：心脏要长好，这个基因不能少

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Nature 子刊：心脏要长好，这个基因不能少* Q5 }  w4 K, ]6 I# Q
来源:生物 360 / 作者:李易潇 / 2017-02-180 ~. m* [) N+ n
根据美国西奈山伊坎医学院的研究人员的一项研究，他们确定了早期胚胎发育过程中的一群细胞形成心脏心室腔的形成，并且这些心室祖细胞是特异性的。这一研究发表在 2 月 14 日的《Nature Communications 》上。: t& `! J+ t4 T7 q# Y4 C7 c
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心脏发育涉及一个复杂的形态发生过程，将来自多个起源的细胞整合成一个组织良好的结构。祖细胞群体的正常分化和这些细胞响应早期胚胎中的时空特异性基因是成功形成心脏四腔室的关键。
: G$ D" [; `( q# N2 g在这个过程中的发生错误将导致先天性心脏缺陷，这是最常见的出生缺陷类型。根据美国卫生和人类服务部，先心病在美国影响约 8 /1000 新生儿和超过 100 万成人。尽管对这些缺陷的治疗已经改善，但是其发生潜在的原因仍然很少被理解。
3 r9 k+ {2 H1 N9 n! V因此，了解心脏的形态发生和细胞起源，将提高我们对心脏缺陷发生的理解，以及为利用多能干细胞（PSC）系统设计更好的体外模型和再生方法提供重要的指导。
: {% q$ ]$ C/ V4 Z9 B* q; i3 e在小鼠、鸡和斑马鱼的研究已经确定了四个主要的祖细胞群形成成熟心脏的不同区域：第一心域（FHF）、第二心域（SHF）、神经嵴细胞和心外膜器官（PEO）。 FHF 和 SHF 产生大部分心脏：左心室、大部分心房和右心室的一部分源自 FHF； SHF 产生右心室、流出道和部分心房。
+ @* \$ J9 M$ u9 J这些祖细胞群中并没有一个严格的腔特异性方式。心房和心室心肌细胞之间的独特的形态和功能差异使我们设问：腔室特异性祖细胞群是否存在于心房和心室分化之前。6 z6 ?% i2 r2 z3 n; |7 y
使用小鼠模型跟踪细胞谱系，研究人员发现在早期发育期间表达 Foxa2 的祖细胞群体，会形成左心室和右心室这两个腔室的心肌细胞，而不是形成心房。房室隔可能发生在心脏分化腔室的形态建立之前很久。
0 n! y% A$ v/ q2 N" p: r# A利用 Foxa2 标记原肠胚中的祖细胞群，可以选择性地产生心室以及心外膜细胞。因此，Foxa2 谱系追踪能够在整个发育过程中观察和分离预期的心室细胞。  _. @! a* d& j8 l
Foxa2 是在原肠胚期间活动的转录因子，以往被发现主要参与内胚层和外胚层发育的谱系分化，而非在心脏发育中起作用。使用混合嵌合体实验，研究人员发现 Foxa2 是心室细胞正常发育所需的。' V2 Y6 M+ @* u# i& c8 g
最后，研究人员利用小鼠胚胎干细胞（mESC）系统确定类似 Foxa2 衍生的心肌细胞，Foxa2 缺陷胚胎干细胞（mESCs）的心脏分化能力降低。并提供了在原肠胚形成期间来基因标记心室祖细胞群的一种方法，使得心室细胞在发展期间的任何阶段都可以被表征出来。
- E, x* t' x1 Y% A& x参考文献：Foxa2 identifies a cardiac progenitor population with ventricular differentiation potential/ ]  c, \  u0 r+ P