斑马鱼prkd1基因在心脏早期发育过程中的作用研究

作者:李韵璇; 陈宇; 吴锦秋; 游诗琦; 李永青; 朱平; 吴秀山; 江志钢*; 王跃群*
来源:生命科学研究, 2023, 27(02): 95-113.
DOI:10.16605/j.cnki.1007-7847.2022.11.0229

摘要

为了探究蛋白激酶D (protein kinase D, PKD;又名PRKD)家族典型成员prkd1基因对早期心脏发育的影响,选用模式动物斑马鱼为研究对象,设计了吗啉代反义寡核苷酸敲低实验。表型观察结果显示, prkd1基因敲低会导致斑马鱼心脏发育异常,出现心包水肿、环化异常、心管线性化等畸形表型;斑马鱼心率分析数据显示,与野生型斑马鱼相比, prkd1基因的敲低会导致早期斑马鱼心率降低。利用转录组高通量测序技术对受精后3 d (3 days post fertilization, 3 dpf)的斑马鱼对照组和敲低prkd1组进行测序,差异基因富集分析表明, prkd1的敲低与心脏相关信号通路如心肌细胞的肾上腺素信号通路等显著相关。进一步通过q RT-PCR对高通量测序结果进行验证,并对早期心脏发育关键因子进行检测,结果显示,部分心血管相关基因显著下调, tbx5a、gata4等心脏调控关键基因同样显著下调。这些表明prkd1基因可能通过调控心脏发育相关信号通路以及心脏发育关键基因来影响早期心脏发育,在早期心脏发育过程中发挥重要作用。

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