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作者：庄凌梓;高梦颖;汪玲莉;丰宇昕;潘小燕;王小红;
单位：福建中医药大学附属人民医院;
摘要：目的 探索叶酸调控GATA4/MYOM2轴在亚砷酸钠所致大鼠胚胎心脏畸形和心肌细胞分化成熟中的作用。方法 采用R语言，筛选GEO芯片GSE85623中，人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cell, hiPSC)分化为心肌细胞不同时段野生型和GATA4-G296S突变型两组间差异表达基因，并探索关键基因的生物学功能。动物实验观察75 mg/L亚砷酸钠水溶液和10.6 mg/kg叶酸饲料对SD大鼠胚胎心脏发育的影响，免疫组化评估胎鼠心肌GATA4、MYOM2表达情况。Western blot和实时荧光定量PCR检测25和50μmol/L叶酸对20μmol/L亚砷酸钠染毒hiPSC细胞中GATA4和MYOM2 mRNA及蛋白表达的影响。构建GATA4稳定过表达hiPSC细胞株，20μmol/L亚砷酸钠处理GATA4过表达组和对照组，Western blot检测MYOM2蛋白表达情况。结果 京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)数据库分析显示差异基因富集于扩张型心肌病相关基因通路、PI3K-Akt信号通路、ECM受体相互作用通路。基因本体(gene ontology, GO)分析发现差异基因富集于整合素结合、细胞外基质结构成分、肌动蛋白结合等生物过程，与细胞外结构组织、细胞外基质组织、肌肉收缩、肌组织发育等分子功能相关，并主要富集于突触膜、肌节等细胞组分。亚砷酸钠染毒组胎鼠心脏畸形发生率(13.3%)显著高于对照组(0)和叶酸处理组(3.3%)(P<0.05),心肌组织GATA4及MYOM2蛋白表达较对照组和叶酸处理组明显下调(P<0.05)。经亚砷酸钠处理后，hiPSC细胞的GATA4、MYOM2 mRNA和蛋白表达水平较对照组明显下调，经叶酸处理后其表达水平能够恢复，且随着叶酸浓度增加，其表达水平逐渐升高，组间差异具有统计学意义(P<0.05)。过表达GATA4能逆转亚砷酸钠引起的MYOM2低表达。结论 GATA4通过调控MYOM2表达，在亚砷酸钠致大鼠胚胎心脏畸形发生和心肌细胞分化成熟中起关键作用。
关键词：GATA4;;MYOM2;;叶酸;;大鼠;;心脏畸形;;心肌细胞
基金资助：福建省教育厅中青年教师教育科研项目(No.JAT210191)
