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颅颌面部最常见的一种先天性发育畸形是腭裂,它具有复杂的病因,并且会影响病人的语音功能、吞咽功能以及随后的牙齿萌发和排列。研究发现,在小鼠腭的正常发育过程中有几种不同的信号通路均起着至关重要的作用,主要包括FGF(Fibroblast growth factors)信号通路、WNT(Wingless integrated)信号通路、SHH(Sonic hedgehog)信号通路和BMP(Bone morphogenetic proteins)信号通路。近年来人类全基因组关联研究发现,人类的唇腭裂疾病与FGF18紧密相关。因此为探究FGF18在人类腭裂中的作用机制,本实验构建了Wnt1-Cre;pMes-Fgf18转基因小鼠,以研究小鼠神经嵴细胞中过表达Fgf18对其颅颌面部发育的影响。首先,运用原核显微注射技术成功构建了pMes-Fgf18转基因小鼠;将成年的pMes-Fgf18转基因小鼠与Wnt1-Cre小鼠交配,获得在神经嵴细胞中过表达Fgf18的转基因小鼠Wnt1-Cre;pMes-Fgf18。通过组织形态学观察,发现Wnt1-Cre;pMes-Fgf18小鼠发生腭裂,且出生后大约24小时出现死亡现象。其次,通过检测腭突的细胞增殖水平以及腭突体外培养实验的结果可以得出,在神经嵴细胞中过表达Fgf18导致小鼠发生腭裂与其腭突本身发育无直接关系。再通过测量小鼠舌头高度及鼠头整骨染色结果发现,Wnt1-Cre;pMes-Fgf18小鼠舌头异常增高且下颌骨变短,实验进一步证实Wnt1-Cre;pMes-Fgf18小鼠发生腭裂是由其舌头及下颌骨的异常发育阻碍了两侧腭突的上抬而导致的。最后,利用免疫组织化学技术检测了 FGF信号家族中四条胞内转导途径在小鼠颅面部器官中的表达情况,结果发现Erk1/2途径与P38途径的表达水平提高,表明Fgf18可能通过激活Erk1/2途径与P38途径使舌头及下颌骨细胞增殖水平提高,从而使舌头异常增高,下颌骨肥大而无法正常地向下延伸生长,使得舌位无法下降进入口腔中。因此高耸的舌体及缩短的下颌骨共同阻碍了小鼠两侧腭突的上抬,最终导致小鼠发生腭裂。小鼠的这种腭裂现象与人类皮尔罗宾氏综合征有些相似,因此深入了解Fgf18基因与腭裂之间的关系会对人类唇腭裂疾病的临床医学研究有极大的推动作用。