心肌致密化的机制研究

The embryonic myocardium can be divided into compact and trabecular compartments. The compact myocardium forms the free walls of the ventricular chambers, while the inner trabecular myocardium forms finger-like projections into the chambers. In postnatal heart, the trabecular myocardium undergoes “compaction” morphogenesis, and become block of muscle for heart contraction. In spite of the significance of compaction, the exact cellular and molecular mechanisms regulating this unique morphogenesis is largely unknown. Our study shows that trabecular muscle coalesces to form compact myocardium with occurance of new blood vessels from endocardium. We will also use tissue specific gene knockout strategy and genetic lineage tracing to study the cellular and molecular process of trabecular compaction. The present study aims to elucidate the trabecular compaction mechanisms, providing theoretical basis and new insights for non-compaction myocardium and cardiac regeneration.

胚胎期心室壁包括致密心肌层和疏松的条索状心肌小梁。出生后的心肌小梁发生致密化过程，即条索状的心肌小梁致密化形成块状的心肌，从而增强心脏的收缩功能。尽管心肌致密化具有重要的生理及病理意义，但是人们对心肌小梁致密化过程的细胞和分子机制尚未了解清楚。在前期的研究工作中，我们发现心肌小梁通过融合的方式形成块状致密化心肌。并且通过遗传谱系示踪技术，我们还发现这个过程伴随着新的血管形成。我们将通过组织特异性基因敲除和遗传谱系示踪技术研究心肌小梁致密化的细胞和分子机制，为致密化心肌不全的发病机制和心脏再生提供新的思路和理论基础。

非致密性心肌肥大的主要特征就是大量肌小梁的存在，从而导致了心力衰竭和恶性心律不齐。目前，关于肌小梁形成致密化心肌组织的过程和分子机制仍然是不清楚的。阐明肌小梁的致密化过程对于理解非致密化心脏疾病的发病原因具有重要意义。在本研究中，我们利用谱系示踪技术对Nppa+的肌小梁心肌细胞和Hey2+的致密层心肌细胞进行了标记。我们发现Nppa+和Hey2+的心肌细胞分别来自于出生后靠近心内膜的心肌层和心外膜的心肌层。在两层心肌层之间存在着一层混合的心肌细胞层，包含来自于Nppa+和Hey2+的心肌细胞群。抑制胚胎期Hey2+细胞对混合层的贡献将会导致出生后心脏中存在大量肌小梁组织。我们的研究说明胚胎期Hey2+致密心肌层的扩增将会贡献到混合层心肌细胞，并且这个过程对于心室的正常形成是必需的。