■ 主要實驗方法
免疫熒光染色;免疫印跡 (WB) ;免疫共沉淀 (Co-IP) ; 染色質免疫共沉淀結合下 一代測 序 (ChIP-seq) ;磁共振成像;經胸超聲心動圖檢測;TUNEL 分析。
實驗結果
■ Hoxb13 與 Meis1 的關聯
此前的研究中,Sadek 的研究團隊已經發現 Hox 蛋白家族與 Meis1 有緊密聯系。在這次的研究中,通過在心臟損傷后進行再修復的 7 天內 (P1-P7) 檢測 Hoxb13 蛋白家族的表達發現,Hoxb13 是再生后心肌細胞中與 Meis1 相互作用的轉錄因子。
圖 2. 再生后早期 Hoxb13 的表達與 Meis1 相關
【Postnatal day:再生后天數;
P1:Hyperplastic growth,增生性生長;
P7:Hypertrophic growth,肥厚性生長】
■ Hoxb13 的遺傳缺失
首先,研究團隊通過 Hoxb13-KO 小鼠發現,短時間內 Hoxb13 的缺失誘導心肌細胞增殖。另外,在注射 Tamoxifen 后,成年 Hoxb13-iKO 小鼠心臟 Hoxb13 蛋白減少,心肌細胞橫截面積 (CSA) 顯著減小,單核心肌細胞的比例也顯著增加,而雙核和多核心肌細胞的比例顯著下降。兩種小鼠實驗結果表明,心肌細胞特異性 Hoxb13 缺失足以誘導成年小鼠心肌有絲分裂。
圖 3. Hoxb13 缺失誘導小鼠心肌細胞有絲分裂和左心室射血分數 (LVEF) 的下降
除此之外,成年 Hoxb13-KO 小鼠中誘導了心肌梗死 (MI),發現 Hoxb13 的敲除可以防止 LVEF 的下降,但是左心室收縮功能并沒有改善。總的來說,Hoxb13 的缺失可預防 MI 后收縮功能的逐步惡化,但不會引起實質性功能恢復。
■ Meis1 和 Hoxb13 蛋白共同缺失
Meis1-Hoxb13 的缺失,即 DKO 小鼠心臟中發現了心臟再生的一些特征,如心肌細胞肌小節分解,單核心肌細胞增加。并且觀察到成年小鼠中心肌細胞的增殖也很活躍。他們再進行了進一步的研究,以評估 Meis1 和 Hoxb13 缺失對心肌肥大的影響,發現 DKO 心臟表現出運動誘發的生理性肥厚反應減弱。
圖 4. DKO 小鼠心臟表現出
減弱運動誘發的生理性肥大反應