先天性心脏病是指胚胎发育时期由于遗传和/或环境因素相互作用引起的胚胎发育异常,是新生儿最常见的先天畸形,极易造成胎儿宫内生长发育迟缓、孕期流产、死胎以及出生后胎儿死亡,给家庭和社会造成了沉重的经济压力和心理负担。尽管无数的学者花费了大量时间和精力,但胎儿先天性心脏疾病的病因仍未完全阐明。多肽是一种新兴的生物活性小分子,可以穿过胎盘屏障进入胎儿血液循环影响胎儿发育,吸引了本课题组的关注。本研究第一部分选取了先天性心脏病的一种常见类型------法洛四联症,构建并比较了法洛四联症胎儿和正常胎儿母体血清的多肽组学分析,筛选出可能涉及法洛四联症病理学过程的差异多肽;第二部分选取了第一部分中一条异常高表达且可能具有心血管活性的多肽PDTTN-1作为研究对象,从细胞和动物实验两个水平初步探索了其在心脏发育过程中可能发挥的作用,为先天性心脏疾病的早期诊断、治疗及预防提供理论依据。第一部分法洛四联症胎儿母体血清的多肽组学分析目的:通过比较法洛四联症胎儿母体血清与正常对照之间的差异表达多肽,筛选可能参与心脏发育过程中的生物活性多肽,为疾病的早期诊断以及后期功能研究提供基础。方法:收集3例怀孕23-26周且胎儿超声心动图诊断为法洛四联症的孕妇外周血血清样本为实验组,3例孕周匹配且胎儿排除疾病因素的孕妇外周血样本为对照组,构建法洛四联症胎儿母体血清与正常对照之间的的多肽组学分析。初步筛选出差异表达倍数达到2倍且差异具有统计学意义(P<0.05)的多肽。进一步通过一系列的生物信息学分析这些差异表达多肽,预测可能与心脏发育密切相关的生物活性多肽。结果:我们从这两组样本中总共识别并定量了2672条非冗余多肽,其中差异表达倍数达到2倍且差异具有统计学意义的多肽有278条,包括94条高表达的多肽和184条低表达的多肽,它们主要来源于227种前体蛋白;生物信息学结果显示有12条差异表达多肽分别来源于与心血管系统疾病相关的前体蛋白,并位于其功能结构域中。其中有7条多肽来源于Talin1,有1条异常高表达的差异多肽来源于Titin,差异表达倍数达到3.349。我们重点关注了这两个蛋白及其产生的差异表达多肽,发现来源于Talin1的多肽2390–2404(SQGLISAARMVAAAT)和来源于Titin的多肽21722-21733(RIFVPIKGRPAP)差异倍数均超过2倍,且分别位于ILWEQ结构域和IG结构域中,这两个结构域均与心脏发育密切相关。结论:法洛四联症胎儿母体血清中的多肽表达谱与正常对照相比发生了显著的改变,其中2条差异表达多肽可能参与法洛四联症的病理学过程,也许可以作为法洛四联症新型的产前诊断标志物。第二部分差异表达多肽PDTTN-1在心脏发育中作用的初步研究目的:探索差异表达多肽PDTTN-1在胚胎心脏发育中的作用。方法:我们选取了第一部分结果中在法洛四联症胎儿的母亲血清中异常高表达的多肽PDTTN-1作为研究对象,进行生物信息学分析其基本特性及序列保守性。进一步在P19畸胎瘤细胞水平,我们首先检测了细胞活性观察多肽PDTTN-1的毒副作用,接着通过检测心肌细胞标志物的表达变化评估多肽PDTTN-1对P19畸胎瘤细胞分化的影响;在斑马鱼水平,采用显微注射多肽PDTTN-1,通过观察形态学、心率以及心房心室特异性基因的表达变化来判断多肽PDTTN-1对斑马鱼胚胎心脏发育的影响。结果:生物信息学结果显示多肽PDTTN-1位于其前体蛋白的IG结构域,该结构域参与多种功能,包括细胞识别,细胞表面受体,肌肉结构和免疫系统等。其所对应的基因TTN在心脏中特异高表达并且多肽PDTTN-1在小鼠、斑马鱼和大鼠等物种中具有高度序列保守性。在P19畸胎瘤细胞水平,结果显示多肽PDTTN-1几乎无毒副作用或者毒副作用很小。与空白对照相比,多肽PDTTN-1可进入细胞内,并影响P19畸胎瘤细胞分化过程中胚胎样小体的形成以及心肌标志基因(NKx2.5、c Tn T、GATA4)表达。在斑马鱼水平,随着显微注射多肽PDTTN-1浓度增加,斑马鱼胚胎死亡率也逐渐升高,并呈现浓度依赖性。显微注射合适浓度的多肽PDTTN-1后,与野生组和对照组相比,多肽PDTTN-1注射组的斑马鱼胚胎及幼鱼心包出现不同程度水肿,心脏大小形状改变以及心房心室结构异常,心率计数显示心率明显降低,原位杂交实验和实时定量PCR结果显示心房心室特异性基因的表达减弱。结论:多肽PDTTN-1不仅可阻碍P19畸胎瘤细胞向心肌样细胞分化,同时还可导致斑马鱼胚胎心脏异常发育;因此,多肽PDTTN-1可能参与人类胚胎心脏异常发育的病理学过程。