美国印第安纳州大学医学院、Walther癌症研究院以及中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所的研究人员,在TGF-β信号通路关键蛋白Smad7的研究中取得重要进展,首次揭示了Smad7与先天性心脏病的关系。该成果发表于《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)。
Smad7是TGF-β信号通路的负调控因子,通过特异性结合TGF-β受体,抑制下游信号转导。TGF-β在细胞分化、肿瘤生长、免疫调节、组织纤维化及胚胎早期发育中发挥多重作用。此前,Smad7在多种人类疾病中表达异常,但其体内生物学功能尚不清楚。
研究团队利用条件性基因敲除技术,首次建立了Smad7基因敲除小鼠模型。结果显示,Smad7功能缺失导致小鼠胚胎出现严重心脏发育缺陷,包括室间隔缺损、主动脉和肺动脉移位以及心肌形态异常。少数存活至成年的敲除小鼠表现出心脏功能紊乱和心律不齐。进一步分析发现,胚胎期心脏中TGF-β信号通路活性、细胞增殖及凋亡均发生显著变化,提示Smad7通过调控TGF-β信号影响心脏发育。
该研究首次将Smad7与先天性心脏病直接关联,为理解心脏发育的分子机制提供了新视角,并为先天性心脏病的诊断和治疗提供了潜在靶点。项目得到了国家重大科学研究计划等基金的支持。
(来源:生物通)
参考文献:Journal of Biological Chemistry, Vol. 284, Issue 1, 292-300, Qian Chen, Yan Chen.