先天性肛门直肠畸形中DNA甲基化修饰Shh/Bmp4通路调控胎鼠肠管神经系统发育的实验研究

摘要：

目的 研究Shh/Bmp4信号通路基因甲基化修饰对肛门直肠畸形(anorectal malforma-tion,ARM)胎鼠末端直肠神经系统(enteric nervous system,ENS)发育的影响.方法 SD孕鼠15只,按照数字表法随机分成模型组(ET U)、干预组(ET U+5-azaC)与正常组(NC).孕10 d,ET U组和ET U+5-azaC组均经胃管注入乙烯硫脲,ET U+5-azaC组同时腹腔注射5-azaC(3 mg/kg).孕20 d,剖宫取子鼠.观察ARM发生率,用PCR、免疫组化和Western blot等方法检测子鼠末端直肠组织中DNA甲基转移酶(DNM T1、DNM T3a、DNM T3b)含量及活性、Shh基因启动子区甲基化状态及Shh/Bmp4信号通路关键组分的表达水平.结果 ①ETU组和ETU+5-azaC组的ARM发生率分别为98.3％ 、64.9％,两组之间差异有统计学意义(P<0.0001);②ET U组和ET U+5-azaC组末端直肠组织中DNMT1、DNMT3a、DNMT3b的表达水平较对照组均明显升高(P<0.01);ETU组DNMT1、DNMT3a的表达水平较ETU+5-azaC组明显升高(P<0.01),而两组DNMT3b表达水平未发现明显差异;③ET U组末端直肠组织中Shh启动子区甲基化水平明显高于ET U+5-azaC组和对照组(P<0.05),ETU+5-azaC组亦较对照组明显升高(P=0.05);④ETU组和ETU+5-azaC组末端直肠组织中Shh和Bmp4表达水平较对照组均明显降低(P<0.0001),同时ETU组较ETU+5-azaC组间相比Shh和Bmp4表达水平亦降低(P<0.05);⑤ETU组直肠组织中S100标记的黏膜下层、肌间神经丛明显较正常组表达减少(P<0.0001),ETU+5-azaC组与ETU组相比差异有统计学意义(P<0.0001);ETU组和ETU+5-azaC组直肠中c-kit标记的cajal间质细胞和NSE标记的神经节细胞未见明显表达.结论 ARM大鼠模型直肠末端组织甲基化状态可通过干预发生变化,Shh基因低甲基化可促使Shh/Bmp4通路关键组分表达上调,S-100标记的神经丛数量明显增多,可能介导直肠ENS的发育.

关键词：肛门、畸形、直肠、DNA甲基化、Shh/Bmp4信号通路、肠神经系统

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资助基金：国家自然科学基金青年项目81401243;上海复旦大学"卓学计划"2015-2018 National Natural Science Foundation of China 81401243 , Shanghai Fudan University Excellent Study Plan2015-2018

在线出版日期：2019-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1044-1049