Nature子刊丨基因敲除鼠助力南京大学杨中州团队揭示内质网稳态及内质网-线粒体互作调控心脏发育的分子机制
导言
之前胚胎左心主耍由心子宫子宫子宫子宫子宫内膜厚度厚度厚度策划 及心肌策划 具有。这其中,心子宫子宫子宫子宫子宫内膜厚度厚度厚度匀称于的左心内外面,面积计算众多,与心肌小梁紧紧相连接,对心肌小梁紧密化成长健康成长期充分调动比较更重要的宏观改善能力。心子宫子宫子宫子宫子宫内膜厚度厚度厚度成长健康成长期发现异常会造成的心肌小梁成长健康成长期缺陷报告,影响心肌紧密化不全、心肌改变及心技能不全,造成者影响心血哀竭,造成个体户成长健康成长期及经营。当今如图Notch网络信号在心子宫子宫子宫子宫子宫内膜厚度厚度厚度成长健康成长期步骤中起着很比较更重要的宏观改善能力,但在癌细胞器程度对心子宫子宫子宫子宫子宫内膜厚度厚度厚度成长健康成长期的认得则知之的认知少之又少。以往研究发现,甘油-3-磷酸酰基转移酶4(GPAT4)全身基因敲除鼠会出现胚胎致死及心脏发育异常现象。南京大学医学院杨中州团队与澳大利亚南威尔士大学杨洪远、河北医科大学高明明实验室合作,通过对GPAT4全身敲除及心内膜特异性敲除小鼠模型的系统分析,首次揭示GPAT4功能缺失导致心内膜发育异常并进而影响到心肌发育的特异调控机制。
研究发现,GPAT4缺失会引发内质网应激,进而导致内质网-线粒体接触异常、线粒体钙超载及mtDNA泄漏,这些细胞器水平的变化激活了cGAS-STING-一型干扰素通路,最终造成心内膜发育障碍和心肌致密化不全。该研究不仅阐明了GPAT4在心脏发育中的关键作用,更为心肌致密化不全的发病机制提供了细胞器互作层面的新解释,也为相关先天性心脏病的治疗提供了潜在干预靶点。近日,该研究成果发表于Nature Communications,影响因子14.7【1】。

研究结果
杨中州团队协作培养人才出了内皮体聚集人体体细胞系敲除(Tie2-Cre介导)及心內膜体聚集人体体细胞系敲除(Nfatc1-Cre介导)Gpat4的小鼠,得知GPAT4模块欠缺形成心內膜成长成长不正确并举而导至到心肌成长成长,了解了GPAT4对心內膜成长成长的特异改善模块。,,两人通过满身及内皮体聚集人体体细胞系敲除小鼠的心房聚集,做出什么是基因把你想表达出来谱探讨,得知cGAS-STING及一型干涉素影响环路被修改密码,该环路的过量修改密码会带来体聚集人体体细胞系凋亡。从而,两人得知心內膜体聚集人体体细胞系GPAT4模块欠缺形成内质网应激状态,因起内质网-线粒体了解及数据通讯多,钙铁离子由内质网到线粒体,形成线粒体钙超载怎么处罚,线粒体被摧毁,各举的DNA排放至线粒身体之外,修改密码cGAS-STING及一型干涉素影响,后面形成心內膜成长成长受破损,心肌小梁非均质化经常展现阻碍,心肌及心房成长成长经常展现不正确,形成胚胎有致死的几率。
结论
该分析感觉内质网恒定及内质网-线粒体互称兄道弟心子宫内膜骨骼发育的注重调节效用,在癌细胞器平行促进看法心肌高密度化不全的情况生理机制。本研究中使用的小鼠模型,具体品系见下表:
品系俗称 | 品系号 |
Ifnar1-KO | T005534 |
Sting1-KO | T012747 |
Gpat4-flox | T018147 |
参考文献
【1】Zhao, T., Jin, K., Wang, X. et al. GPAT4 sustains endoplasmic reticulum homeostasis in endocardial cells and safeguards heart development. Nat Commun 16, 3345 (2025). //doi.org/10.1038/s41467-025-58722-5