李 知 侯 庆 汪 玲 朱小东 翟修文 秦卫松 曾彩虹 陈朝红 刘志红
肾小球是肾脏的功能单位,肾小球滤过屏障是肾脏血液滤过装置,发育缺陷引起肾功能异常[1]。肾小球滤过屏障由肾小球血管内皮细胞、肾小球脏层上皮细胞即足细胞和基底膜构成[2],其中,足细胞间的裂孔隔膜是肾小球滤过屏障的独特结构,裂孔隔膜发育障碍会导致蛋白尿的产生[3]。
哺乳动物的肾脏发育经历前肾、中肾和后肾三个阶段,前肾和中肾是哺乳动物胚胎时期的暂时器官,后肾是体内永久性器官[4]。斑马鱼肾脏发育经历前肾和中肾两个阶段,其在结构、功能和分子组成上均与哺乳动物肾脏相似和高度保守[5]。斑马鱼前肾在受精后(hours post-fertilization,hpf)80h即发育成熟,具有正常的肾小球滤过功能[6];斑马鱼肾小球滤过膜与哺乳动物相同,由足细胞、肾小球血管内皮细胞和基底膜构成[7]。
在斑马鱼前肾发育过程中,肾脏祖细胞原肠期和体节发生期可通过不同转录因子的表达来区分,如pax2a,lhx1a和wt1a;在15体节期,足细胞的祖细胞被wt1b特异性标记,同时还表达pax2a和lhx1a;到24hpf,足细胞开始表达裂孔隔膜分子podocin和nephrin;在48~50 hpf,随着足细胞的发育和血管生成,肾小球开始形成,直至84hpf肾小球发育成熟[8-10]。因此,斑马鱼是研究肾脏发育的理想模型,被广泛应用[11-12]。
本研究前期发现组蛋白去乙酰化酶9(histone deacetylase 9,hdac9)在发育的肾小球中高丰度表达,随着肾小球发育完成其表达消失。本文拟通过基因编辑技术敲除hdac9基因,探究hdac9基因缺失对肾脏发育的影响。
斑马鱼饲养和繁殖野生型斑马鱼(AB品系)购买于国家斑马鱼资源中心。……