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研究背景与研究目的:心脏是哺乳动物发育过程中第一个形成的器官,血管发生及血管生成是心血管发育过程中的关键步骤,血液及营养物质通过心血管系统泵送全身组织,对胚胎发育极为重要。心肌细胞(Cardiomyocytes,CMCs)、血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)是心血管系统的主要组成成分,CMCs和VSMCs的增殖、分化受损将导致多种心血管疾病的发生。TEAD1 与CMCs、VSMCs基因的MCAT元件结合,在血清应答因子SRF、Myocardin等协同作用下,调控MCAT元件依赖性肌特异性基因的表达。Pitx2是介导心血管左右不对称发育的关键信号分子,Pitx2c与Myocardin在CMCs、VSMCs分化过程中起着重要作用。然而,Pitx2c和Myocardin的调节表达机制,及Pitx2c和Myocardin在调节平滑肌特异性基因表达中的功能关系仍不清楚。TEAD1对血管发育的影响及TEAD1与Pitx2c之间调控作用关系的文章未见报道。本文以SM22a-Cre为启动子,在CMCs、VSMCs特异性敲除TEAD1基因,揭示TEAD1在心血管发育过程中的作用,着重探讨TEAD1对于VSMCs分化的影响及机制。为临床上预防、治疗心血管系统疾病提供新的理论基础。方法:1.动物实验:通过SM22a-Cre+,TEAD1F/W转基因小鼠与TEAD1F/F,mTmG+/+转基因小鼠杂交,得到心血管系统特异性敲除TEAD1的小鼠模型,观察敲除TEAD1对心脏、血管发育的影响。2.体外细胞实验:应用TEAD1基因缺失的VSMCs、MEFs细胞,在细胞水平探索TEAD1对VSMCs分化的影响,应用荧光素酶活性分析、染色质免疫沉淀等方法,阐明其分化调控机制。实验结果:1.SM22-Cre转基因介导CMCs、VSMCs特异性TEAD1敲除后,由于CMCs、VSMCs增殖、分化受损,导致心脏和血管壁发育不良,出现严重的心血管发育缺陷,胚胎于E14.5死亡。RNA-seq分析显示,CMCs、VSMCs中TEAD1基因缺失,肌收缩相关基因及与CMCs、VSMCs分化密切相关的转录因子Pitx2c、Myocardin表达水平显著下调。2.体外结果表明,过表达Pitx2c、Myocardin,能挽救TEAD1基因缺失所导致的VSMC分化不良。Pitx2c是TEAD1的直接转录靶基因,Pitx2c与Myocardin协同作用,促进平滑肌基因的表达。结论:Hippo信号通路成员TEAD1,在小鼠胚胎心血管发育过程中起着关键的调控作用,TEAD1通过靶向作用Pitx2c、Myocardin调控平滑肌基因的表达,促进VSMCs分化成熟。