《Numb調節血管發育的分子細胞機制》是依託四川大學，由李華順擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Numb調節血管發育的分子細胞機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李華順
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雖然血管發育的分子機制已有了很大進展，然而血管發育細胞生物學的研究尚處於起步階段，尤其是血管管徑發育、血管分支、網路形成的分子細胞機制尚不清楚。信號調節蛋白numb在果蠅神經幹細胞不對稱性分裂中起重要作用，在哺乳動物中有兩個同源基因numb和numblike, numb有4種不同的剪接形式與numb like 一起構成5種不同的分子。整體敲除numb導致小鼠胚胎早期死亡並伴有血管網路缺陷，但內皮細胞Tie2-cre介導敲除numb沒有呈現異常表型，提示先前結果可能是胎盤缺陷的繼發現象或內皮前體細胞功能缺陷。為研究numb在血管發育中的作用和機制，我們用Tie2-cre將numb和numblike 同時敲除，發現內皮細胞雙敲除胚胎死於E11.5之前，並且發現大血管變細、分支減少、網路稀疏，基於此結果，本標集中研究numb在血管大小、分支、網路形成的功能和分子細胞機制。
結題摘要
血管系統是哺乳動物最為重要和最為複雜的器官之一，也是胚胎髮育過程中最先形成的功能器官。在果蠅遺傳學研究中，Numb是第一個被發現的細胞命運決定子，它通過拮抗Notch信號，影響果蠅感知神經前體細胞的不對稱分裂。雖然在果蠅神經系統中Numb通過拮抗Notch發揮作用，但卻一直沒有研究表明Numb在血管發育中的作用又是如何。因此在本課題中，分別使用Tie2-Cre和誘導型VE-Cadherin-CreERT2條件性敲除血管內皮細胞Numb/Numblike，Tie2-Cre介導的敲除導致小鼠死於胚胎期E10.5天，胚胎血管分支減少，網路稀疏，大動脈血管管徑變細，卵黃囊血管結構趨於崩解；VE-Cadherin-CreERT2介導的誘導型敲除出生後小鼠Numb/Numblike，同樣會導致視網膜血管分支減少，網路稀疏，而且tip cell數目以及tip cell上的絲狀偽足減少。同時本研究在體外建立雙干擾Numb/Numblike表達的HUVEC，用於體外分析Numb/Numblike在血管生成中的作用。Edu標記實驗表明，干擾組細胞增殖沒有受到影響；劃痕實驗、transwell實驗和成管實驗表明干擾Numb/Numblike削弱了內皮細胞的遷移和侵襲能力，擾亂了內皮細胞的分化成管能力。隨後本研究結合利用體內敲除和體外干擾系統，以及DLL4-Notch細胞共培養體系對Numb/Numblike調節血管發育的分子機制進行探索分析，驚奇發現Numb/Numblike通過DLL4拮抗Notch信號通路，從而調控血管發育。本研究表明干擾Numb/Numblike後，致使DLL4降解受阻，更多的DLL4分布於膜上，處於“激活狀態”，進而導致相鄰細胞的Notch在細胞膜上更容易被剪下激活。綜上所述，Numb/Numblike在血管發育中發揮著重要作用，其主要分子機制是通過調節DLL4的降解，拮抗notch信號（此部分工作有望發表在Cell子刊Developmental Cell上，正在投稿中）。另外，參與血管發育的信號通路極其複雜，預示著Numb調節血管發育的分子機制也並非單一，本研究表明Numb調控大動脈管徑則可能通過ephrinB2-EphB4信號，是不依賴notch信號的，此部分結果有待繼續深入探索，奠定了後續工作的基礎。
