vinculin(VCL)基因编码一个细胞骨架蛋白，是细胞和细胞外基质以及细胞之间连接的重要组成成分之一。研究发现，一些细胞骨架蛋白分子的变异可导致人类先天性心肌病。vinculin基因的一些点突变可导致扩张性心肌病，但其致病的分子机理仍不清楚。同时，Vinculin蛋白在非肌肉组织中的功能研究也相对缺乏。　　在Tol2转座子介导的斑马鱼基因捕获突变筛选中，我得到了一个vinculin基因捕获突变体v12。被捕获vinculin基因命名为vclb。vclb与人类VCL基因属于同源基因。转座子插入导致Vclb蛋白羧基端的804个氨基酸残基缺失，残留的261个氨基酸残基和GFP形成融合蛋白，并在心室发育早期呈现高表达。v12突变体表现出类似人类扩张性心肌病的心脏发育缺陷，在幼鱼期逐渐死亡。相比野生型，突变体体型较小，并伴随有胸腔积液和头部淤血现象。v12突变体心脏发生了一系列显著的形态变化，心室的形状由类似锥形变成了近似球形，心肌层变薄，在一些突变体中，心室壁伴有出血现象。在v12突变体中，心外膜细胞由扁平上皮细胞形态变为了卵圆形细胞形态，在心外膜下方有2-3层增生细胞。　　免疫荧光和组织化学的结果显示，在幼鱼期(30 dpf-50 dpf)，v12突变体心肌保持了基本的肌小节结构，但有明显的心内膜增生现象。与野生型相比，PCNA和pERK1/2信号在心外膜、心内膜中明显上调，表明突变体心外膜和心内膜处于活跃的增殖状态。突变体的冠状血管发育也出现异常，虽然可以在心外膜下方空间形成初始血管，但是这些血管无法相互连接形成类似野生型的冠状血管网络。在突变体心肌中表达转基因vclb并不能够挽救v12突变体的突变表型，提示v12突变体的发育异常可能是由于心外膜和心内膜中vclb的缺陷造成的。　　与野生型相比，v12突变体心脏前体细胞特化相关基因cmlc2，nkx2.5和心室发育相关基因vmhc和nppa的表达均未发现显著区别，提示vclb缺陷引起的表型和心脏前体细胞特化和早期腔室形成无关。　　在v12突变体胚胎中，NVclb-GFP融合蛋白表达在心室细胞边缘的粘着斑(focaladhesion)中。细胞骨架蛋白Talin和Paxillin是粘着斑复合物中的重要组分，在斑马鱼talin1突变体胚胎中，NVclb-GFP在心脏中的定位受到极大影响。而在幼鱼阶段的心脏中，vclb基因的缺陷导致定位在心室外层的Paxillin的定位部分丢失。上述结果提示Vclb通过粘着斑复合物调控心脏发育。　　鉴于v12捕获突变体仍然保留了氨基端的261个氨基酸残基，而这些残留序列可能保留了部分Vclb功能，我使用CRISPR-Cas9技术，获得了一个vclb基因的缺失突变体vclbdel17，此突变体中vclb基因编码区前端缺失17 bp，导致ORF移位和翻译提前终止。vclbdel17突变体也表现出了类似于v12捕获突变体的心包水肿和心室发育缺陷等表型。这一结果进一步验证了vclb基因缺失导致心脏发育异常。　　本论文的研究揭示了vclb基因在心脏发育中的功能和行使功能的分子机理，尤其是在非肌肉组织中的影响，这些结果有助于全面解析此类扩张性心肌病的分子致病机理，并可能为发展相应的治疗手段提供理论支持。