小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫发育的形态学特征

目的 探讨小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫的形成与融合过程中的形态学特征。方法 选用抗α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、抗心肌肌球蛋白重链（MHC）、抗磷酸化组蛋白H3（PHH3）抗体,对30只胚龄9～13d小鼠胚胎连续切片进行HE和免疫组织化学染色。另选15只胚龄12d、12.5d、13d小鼠胚胎心脏制作半薄切片和超薄切片进行观察。 结果 胚龄9d,心房与心室之间可见缩窄的房室管,房室管的心胶质较厚,但未见间充质细胞出现。胚龄10d,房室管心内膜垫开始形成,但连续切片观察显示背侧心内膜垫体积大于腹侧心内膜垫,且背侧心内膜垫对应的α-SMA、MHC阳性房室管心肌向心内膜垫内有明显延伸。心内膜垫内间充质细胞不表达α-SMA或PHH3。胚龄11～12d,背、腹侧心内膜垫变得对称,垫内间充质细胞增多,偶见α-SMA或PHH3阳性细胞。胚龄12～13d,两侧房室管心内膜垫彼此接近开始融合。透射电子显微镜下观察仅部分间充质细胞相邻细胞膜彼此相贴,局部形成细胞连接。胞质内可见粗面内质网、线粒体等细胞器,微丝较少。 结论 小鼠胚胎心脏房室管心内膜垫形成时首先表现为内皮细胞由扁平变为立方形;两侧房室管心内膜垫形成不同步;房室管心内膜垫融合时间充质细胞局部形成细胞连接,胞质内微丝少,与流出道嵴融合时的超微结构特点不同。     

小鼠胚胎心脏流出道嵴的发育

目的探讨小鼠胚胎心脏流出道嵴内α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性细胞的来源及流出道嵴融合时间充质细胞超微结构的变化。方法用抗α-SMA、抗α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)单克隆抗体、PlexinA2探针,对胚龄10～14d小鼠胚胎心脏切片进行免疫组织化学和原位杂交染色;透射电镜观察胚龄12.5d时小鼠心流出道嵴的融合过程。结果胚龄10～11d,小鼠神经管及其周围、动脉囊和弓动脉壁可见PlexinA2阳性细胞,并沿动脉囊壁迁入流出道嵴内,部分细胞同时表达α-SMA。胚龄12d,PlexinA2阳性细胞分布在脊神经节、咽前间充质、主肺动脉隔以及主、肺动脉壁。主肺动脉隔显α-SMA强阳性,但动脉壁仅见少量α-SMA阳性细胞。胚龄12.5d,流出道嵴内致密间充质细胞团形成并开始融合,PlexinA2表达较弱,α-SMA表达呈强阳性。在流出道嵴融合开始后,嵴表面的内皮细胞带形成继而断裂消失,由含微丝少、排列稀疏的间充质细胞取代。两侧致密细胞团逐渐靠拢、融合。有的间充质细胞内含较多线粒体和微丝,细胞之间形成细胞连接点;有的间充质细胞含微丝少,细胞膜间断融合。结论流出道心内膜垫内α-SMA阳性间充质细胞来自神经嵴;内皮细胞-间充质细胞转化可能参与了流出道嵴融合;致密细胞团内间充质细胞富含微丝束和细胞连接点或发生细胞膜融合有助于流出道嵴的融合。     

Notch2信号参与调控小鼠胚胎心脏主动脉与肺动脉瓣膜的发育

背景：先天性心脏畸形常表现为动脉瓣膜发育异常,其中以主动脉瓣二叶式畸形最常见,但目前对于胚胎主、肺动脉瓣膜的具体发育过程有待阐明。目的：探讨小鼠胚胎心脏流出道的分隔与主、肺动脉瓣膜原基形成及其重塑过程。方法：2月龄SPF级健康ICR小鼠雌鼠16只、雄鼠10只,于每日晚18:00以雌雄2∶1的比例进行合笼,次日6:00发现阴栓者记为妊娠0.5 d。选取胚龄9.5-15 d的小鼠胚胎石蜡包埋连续切片,免疫组织化学染色观察胚龄9.5-15 d的小鼠胚胎心脏Isl1、Nkx2.5、肌球蛋白重链、Ap2α、Sox9、α-平滑肌肌动蛋白、Snail、Jag1、Notch2、Alk3和p-Smad1/5/8的蛋白表达;心脏的三维重建观察流出道心内膜垫和插入垫的变化以及瓣膜的形态。结果与结论：(1)胚龄9.5-10.5 d小鼠胚胎,流出道内皮细胞经过上皮-间充质转化形成心胶质内的间充质细胞,参与形成流出道心内膜垫;胚龄11-11.5 d,咽前Isl1阳性细胞延伸入流出道壁形成插入垫,此过程未发生上皮-间充质转化;Notch2信号参与流出道心内膜垫形成过程但未参与插入垫的形成;(2)胚龄12.5 d,流...     

神经嵴细胞和胰岛因子-1阳性细胞与小鼠胚胎心动脉端的发育

目的:探讨神经嵴细胞和胰岛因子-1(ISL-1)阳性细胞与小鼠胚胎心动脉端发育的关系.方法:胚龄8～12 d小鼠胚胎心连续石蜡切片,进行免疫组织化学检测.结果:α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、心肌肌球蛋白重链(MHC)、转录因子ISL-1、激活蛋白-2α(AP-2α)的表达胚龄8d,AP-2α阳性神经嵴细胞主要表达于神经褶外胚层.胚龄9～11 d,AP-2α阳性神经嵴细胞在前肠两侧沿弓动脉逐渐迁移至流出道头端心内膜垫,并形成主肺动脉隔雏形.胚龄8～10 d,ISL-1阳性细胞分布于前肠及神经沟两侧中胚层,构成第2生心区,向流出道添加心肌细胞.胚龄10～11 d,ISL-1阳性细胞在前肠腹侧正中间充质中聚集、与AP-2α阳性细胞共同参与主肺动脉隔形成.心包腔背侧脏壁中胚层及鳃弓核心间充质的ISL-1阳性细胞与流出道α-SMA或MHC阳性心肌相延续.胚龄12d,主肺动脉隔及流出道心内膜垫失去AP-2α及ISL-1阳性表达,转变为α-SMA阳性表达结构.结论:AP-2α阳性心神经嵴细胞和第2生心区来源的ISL-1阳性心前体细胞共同参与了小鼠心动脉端的形态发生.胚龄8～10 d,ISL-1阳性细胞分化为流出道心肌细胞.胚龄10～12 d,ISL-1阳性心前体细胞与AP-2α阳性细胞共同参与了主肺动脉隔的形成和流出道的分隔.     

小鼠胚胎细胞视黄酸结合蛋白1阳性神经嵴细胞的时空分布与功能

目的 探讨小鼠胚胎心神经嵴细胞的形成、分布模式及其在心血管系统发育过程中的作用。方法 选用抗细胞视黄酸结合蛋白1（CRABP1）、抗α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、抗心肌肌球蛋白重链（MHC）、抗胰岛因子1（Isl-1）抗体,对45只胚龄8～12d小鼠胚胎连续切片进行免疫
组织化学染色。结果 胚龄8d,CRABP1在神经褶的外胚层未见阳性表达。胚龄8.5～9d,在心管与鳃弓水平,神经褶开始出现CRABP1阳性细胞,且有部分细胞从神经褶背侧分离进入邻近间充质。胚龄10d,神经管两侧间充质内的CRABP1阳性细胞迁移至鳃弓、弓动脉壁内皮周围以及流出道
心胶质内。胚龄11～12d,弓动脉内皮周围、流出道心内膜垫内CRABP1表达明显下降,但弓动脉管壁α-SMA阳性平滑肌细胞数量增加。主肺动脉隔及其分隔形成的升主动脉和肺动脉干管壁内均可见Isl-1阳性细胞,但未见CRABP1表达。结论 小鼠胚胎CRABP1阳性神经嵴细胞形成的时间窗
限定在胚龄8.5～9d。胚龄10d后,CRABP1阳性神经嵴细胞经过迁移,参与弓动脉中膜平滑肌和流出道心内膜垫的形成。CRABP1不能用于标记迁移后的神经嵴细胞。     

小鼠胚胎心流出道心肌性隔的形成机制

目的:探讨小鼠胚胎心流出道近端心肌性隔的形成机制与α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性细胞的功能。方法:免疫组织化学方法对12～16d小鼠胚胎心连续切片进行染色。用TUNEL染色对13～15d小鼠胚胎心切片进行染色。结果:胚龄12d,流出道嵴内观察到少量α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)阳性的心肌细胞。胚龄13～14d,流出道壁α-SCA阳性的心肌细胞向间充质隔内长入。隔中央可见α-SCA阳性细胞独立存在。胚龄15～16d,流出道近端心肌性隔形成。胚龄13～15d,间充质隔中央凋亡细胞逐渐增多。结论:流出道近端心肌性隔形成的机制包括心肌化、募集与间充质细胞的原位分化。在此过程中,部分α-SMA阳性细胞凋亡;未凋亡的mSMA阳性细胞可能原位转分化为心肌细胞。     

α-平滑肌肌动蛋白在人胚心流出道早期发育中的表达

目的 探讨人胚早期心流出道心肌和流出道心内膜垫内α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达规律及其意义. 方法 32例C10～C16期[Carnegie分期法,受精后(22±1～37)d]人胚心连续切片,经抗α-SMA、抗α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)、抗肌球蛋白重链(MHC)抗体免疫组织化学染色,观察流出道重塑过程中α-SMA在心肌与心内膜垫内的表达规律. 结果 人胚发育C10～C15期,心包腔背侧脏壁上皮不断分化为心肌细胞添加至流出道远端,这些心肌细胞α-SMA的表达早于α-SCA和MHC.C16期,流出道嵴近心肌处出现α-SMA强阳性细胞,相邻的心肌细胞伸出突起与其相连.C12～C15期,α-SMA阳性细胞逐渐迁入流出道心内膜垫内,同时可见流出道内皮转为α-SMA阳性,向间充质细胞分化.不同来源的间充质细胞共同参与形成螺旋状流出道嵴. 结论 α-SMA可作为心肌细胞早期分化的标志;流出道嵴内α-SMA阳性细胞可能部分来自神经嵴,部分为正在向间充质细胞分化的内皮细胞.     

小鼠胚胎心脏房室管心肌与心外膜的形态学变化

目的探讨小鼠胚胎心脏房室管分隔、重塑过程中房室管心肌与心外膜的变化规律。方法选用抗心肌肌球蛋白轻链Ⅱa(MLC2a)抗体、抗心肌肌球蛋白轻链Ⅱ(MLC-2)抗体、抗转录因子Tbx3(Tbx3)抗体、抗淋巴增强因子1(Lef1)抗体,对25只胚龄10~15 d小鼠胚胎切片进行免疫组织化学和免疫荧光染色。结果胚龄10~15 d,房室管心肌呈MLC2a阳性、MLC-2阴性,同时表达Tbx3。胚龄11~12 d,心外膜形成。胚龄12~13 d,两侧房室管心内膜垫彼此接近并融合形成房室瓣,心外膜来源间充质细胞数量增加,部分表达Lef1。胚龄13 d开始,部分心外膜来源间充质细胞穿过心肌延伸入壁侧房室瓣。胚龄15 d,房室瓣膜基部直接与MLC2a阳性的房室管心肌相连。结论小鼠胚胎房室管心肌发育为成体心脏房室环瓣膜基部的心肌;心外膜通过产生间充质细胞参与房室瓣的形成。     

小鼠胚胎后第二生心区与心房的发育

目的:探讨后第二生心区isll阳性细胞的分布规律以及小鼠胚胎心房的发育。方法:对胚龄9~15 d小鼠胚胎心石蜡切片进行α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、心肌肌球蛋白重链(MHC)、isl1和Nkx2.5免疫组织化学显色。结果:胚龄9~12 d,isl1阳性细胞主要聚集于咽前间充质、心包腔背侧壁的脏壁中胚层、心背系膜以及窦房结、腔静脉瓣。此期心背侧间充质突(DMP)形成,并与房室管心内膜垫、原发隔融合。在胚龄13 d,isl1阳性细胞局限于心包腔的右腔静脉壁与窦房结。胚龄13~15 d,DMP与心包内腔静脉、冠状窦壁进行心肌化。结论:后第二生心区isl1阳性细胞在胚胎不同发育时期分布模式不同,参与心房的发育。DMP来源于后第二生心区,参与原发孔的封闭。DMP的心肌化是由于原发隔的心肌细胞迁移而完成。     

人胚胎早期心脏流出道的发育

目的探讨人胚早期心脏流出道的发育机制。方法29例C10~C16期[Carnegie分期法,受精后(22±1~37)d]人胚心脏连续切片,经抗α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、抗α横纹肌肌动蛋白(α-SCA)、抗肌球蛋白重链(MHC)和抗活性Caspase-3抗体免疫组织化学染色,探讨心包腔背侧脏壁中胚层上皮、咽前间充质及动脉囊与心肌性流出道发生的关系。结果人胚发育C10~C15期,由于流出道由颈部向胸部移位及心包腔向胚胎背侧扩展,动脉囊逐渐突向心包腔内,其表面的心包腔背侧脏壁中胚层上皮不断分化为α-SCA和MHC阳性流出道心肌细胞。迁移至流出道动脉端前后壁的咽前间充质在C15期发生凋亡,流出道心肌细胞迁入间充质细胞团内取代凋亡的间充质细胞。C12期始,α-SMA阳性细胞在流出道心内膜垫聚集,参与形成螺旋状流出道嵴。C15~C16期,动脉囊后壁的α-SMA阳性细胞增生,形成主肺动脉隔,将动脉囊分隔为心包内升主动脉和肺动脉干。结论心包腔背侧脏壁中胚层是人胚心脏第二生心区,可不断分化为心肌细胞,使胚胎心肌性流出道长度增加。细胞凋亡染色提示,并非所有迁入流出道的咽前间充质细胞都可分化为心肌细胞。流出道嵴和主肺动脉隔的α-SMA阳性细胞可能来自神经嵴,经不同路线迁移至流出道嵴和主肺动脉隔。     

小鼠胚胎心流出道近段心室化形成右心室小梁部

目的探讨小鼠胚胎心流出道快速缩短及右心室形成机制。方法用抗α-横纹肌肌动蛋白(SCA)、抗肌球蛋白重链(MHC)抗体标记心肌,抗GATA-4抗体标记心肌及其前体细胞,抗α-平滑肌肌动蛋白(SMA)抗体标记早期心肌细胞,抗增殖细胞核抗原(PCNA)抗体显示增殖细胞,抗人/鼠活性Caspase-3(CAS-3)抗体检测凋亡早期细胞,对胚龄9d(E9)~E12(不同胚龄胚胎各取3~5只)小鼠胚胎心连续切片行免疫组织化学染色。结果E11时动脉囊及流出道远端心肌界退却至心包腔内,GATA-4、SCA、SMA染色示第二生心区前体细胞不断分化为心肌细胞添加在心动脉端使流出道延长。小鼠胚胎心流出道于E12缩短,缩短前及缩短过程中全长未检测到CAS-3阳性细胞。E10~12时右心室及流出道近段心肌不断增生形成小梁并侵入邻近的流出道嵴内,流出道近端嵴逐渐小梁状心肌化改建为右心室壁;E12时近段间充质性流出道嵴内出现散在的SCA、SMA阳性心肌细胞及与流出道心肌相延续的SCA、SMA弱阳性心肌细胞流,这些结果表明近段流出道心肌小梁化、流出道嵴小梁状肌化形成了右心室小梁部。结论小鼠胚胎流出道近段心室化致右心室小梁部形成及流出道快速缩短,心肌细胞凋亡及转分化对流出道快速缩短的作用甚微。     

呼吸内胚层相关第二生心区与小鼠胚胎流出道远端的形态发生

目的探讨小鼠胚胎呼吸内胚层相关第二生心区(PSHF)发育与流出道远端形态发生的关系。方法用免疫蛋白印迹法检测抗胰岛因子-1(ISL-1)在80例胚龄10~14 d小鼠胚胎心脏标本的表达。另用抗ISL-1、抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体,对36例胚龄11~13 d小鼠胚胎心连续石蜡切片进行免疫组织化学或免疫荧光染色。结果胚龄11~12 d是ISL-1蛋白在小鼠胚胎心脏表达的高峰时段。胚龄11 d,来自鳃弓或心包腔背侧壁等处PSHF的ISL-1阳性细胞延伸进入流出道远端管壁,流出道远端管壁则失去MHC表达,呈α-SMA阳性表达;来自PSHF的ISL-1阳性细胞则围绕呼吸内胚层呈对称性锥体结构分布,锥体顶端突入动脉囊腔呈ISL-1阳性突起。胚龄11.5 d,PSHF锥体顶端进入动脉囊头侧和尾侧管壁,形成流出道远端管壁上对称的ISL-1阳性柱结构;而动脉囊腔尚未分隔,流出道远端仍为单一管道。胚龄12 d,PSHF锥体突起失去ISL-1表达,呈较强的α-SMA表达。在PSHF锥体突起与流出道嵴融合前,两者之间出现主-肺动脉孔;两者融合后则形成α-SMA阳性的暂时性主-肺动脉隔,将动脉囊分隔成MHC阴性的心包内的主动脉和肺动脉。胚龄13 d,主-肺动脉隔逐渐消失,心包内主动脉和肺动脉分离。在MHC阴性的心包内大动脉管壁上出现了α-SMA阳性的平滑肌层,仍可见少量PSHF的ISL-1阳性细胞延伸进入心包内大动脉管壁。结论在小鼠胚胎发育11~13 d,PSHF将动脉囊分隔成心包内的主动脉和肺动脉,并参与心包内大动脉的侧面管壁和对侧面管壁的分化形成。     

转录因子Tbx3在小鼠胚胎第二生心区的表达规律

目的探讨转录因子Tbx3在小鼠胚胎第二生心区(SHF)的时空表达模式,为其对SHF的调节作用提供形态学依据。方法 40只胚龄9~15 d小鼠胚胎心脏连续石蜡切片,用抗胰岛素基因增强子结合蛋白1(ISL-1)抗体、抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体、抗心肌肌球蛋白轻链Ⅱa(MLC2a)抗体、小鼠抗增殖细胞核抗体(PCNA)、抗Tbx3抗体进行免疫组织化学和免疫荧光双标染色。结果胚龄9 d,咽腹侧内胚层增厚,且表达Tbx3与SHF标记物ISL-1。胚龄10~12 d,咽腹侧间充质出现ISL-1阳性细胞并逐渐增多,部分细胞共表达Tbx3。动脉囊壁、心包腔背侧壁以及流出道远端壁也可见ISL-1表达,Tbx3在这些部位均呈阴性。心背侧间充质突(DMP)内可见ISL-1、Tbx3散在表达。胚龄13~15 d,DMP逐渐心肌化,同时可见Tbx3阳性细胞分布。结论 Tbx3在SHF的表达集中在咽腹侧间充质,可能参与调节SHF前体细胞的存在与增殖;但在后第二生心区(p SHF)的作用与在动脉端的SHF可能不同。     

胰岛素增强子结合蛋白1在小鼠胚胎心的时空分布

目的 观察转录因子胰岛素增强子结合蛋白1（ISL1）在小鼠胚胎心的表达与心、第二生心区及前肠内胚层的发育。 方法 胚龄8～13d小鼠胚胎心共18个,连续石蜡切片,用抗心肌肌球蛋白重链（MHC）、抗ISL1、抗增殖细胞核抗原（PCNA）和抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)抗体进行免疫组织化学染色、免疫荧光染色和Western blotting检测。 结果 胚龄9d,ISL1阳性心前体细胞进入流出道远端。胚龄10d,ISL1阳性细胞延伸入流出道近端及静脉窦心肌。胚龄11～12d,心内ISL1表达量逐渐增多并达高峰,动脉端ISL1阳性细胞分布于流出道远端壁、心包内主肺动脉壁及主肺动脉隔,静脉端ISL1阳性细胞主要限于窦房结和静脉瓣。动脉端前肠内胚层细胞索增至最长,周围前生心区ISL1阳性细胞密度也达高峰,并且明显多于后生心区。胚龄13d,心内及第二生心区ISL1阳性细胞显著减少,内胚层细胞索趋于消失。 结论 ISL1阳性细胞在小鼠胚胎心的表达主要集中在胚龄9～13d,其表达模式与第二生心区及前肠内胚层的发育密切相关。     

小鼠胚胎呼吸内胚层相关第二生心区的发育

目的探讨小鼠胚胎心流出道分隔过程中,前肠呼吸内胚层与咽前第二生心区细胞发育的形态学关系及机制。方法胚龄9~13d小鼠胚胎标本各6例,连续石蜡切片,用抗转录因子叉头框蛋白A2(Foxa2)、抗胰岛因子1(ISL-1)、抗patched1(Ptc1)、抗patched 2(Ptc2)、抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及抗心肌肌球蛋白重链(MHC)抗体进行免疫组织化学及免疫荧光染色。结果胚龄9~9.5d,前肠腹侧壁ISL-1阳性内胚层局部增厚,呼吸内胚层开始发育,ISL-1阳性间充质细胞紧随其后开始出现在呼吸内胚层周围的基质中。胚龄10~11.5d,呼吸内胚层向动脉囊方向生长延伸向喉-气管沟演变,ISL-1阳性咽前间充质细胞围绕呼吸内胚层呈对称的特征性锥体形结构分布,锥体顶端突入动脉囊腔向主-肺动脉隔发育。在喉-气管沟发育过程中,总能观察到1条实心内胚层细胞索位于其腹侧顶端,Ptc1和Ptc2主要局限于发育中的喉-气管沟及实心细胞索表达,喉-气管沟及实心细胞索的内胚层则位于锥体结构的中心。胚龄12~13d,在流出道水平前肠分隔形成气管,内胚层细胞索逐渐消失,气管上皮逐渐失去Ptc1和Ptc2表达,气管腹侧的ISL-1阳性间充质细胞密度明显减低,并逐渐停止向流出道添加,动脉囊分隔完成。结论呼吸内胚层的分化发育与咽前ISL-1阳性第二生心区细胞的发育聚集密切耦联。音猬因子(SHH)信号系统在呼吸内胚层发育过程中活跃程度较高,发育中的呼吸内胚层可能作为组织中心,通过SHH信号通路诱导ISL-1阳性细胞的聚集,并通过内胚层生长延伸造成的机械牵拉力驱动ISL-1阳性细胞迁移,参与流出道正常形态发生。