RUNX2报告基因在骨软骨分化之前表达，并模拟伴有上颌发育不全和短指畸形的干骺端发育不良

SOX9和RUNX2是谱系定义转录因子，分别从骨软骨祖细胞驱动软骨细胞和成骨细胞谱系的分化。在肢体发育中，这些祖细胞首先由SOX9表达指定，这是间充质凝聚所必需的，随后RUNX2激活并分化为软骨细胞和成骨细胞。与肢体发育不同，前颅面骨骼来源于多能颅神经嵴细胞（cNCC）。为了检查cNCC中SOX9和RUNX2的时间激活，我们结合免疫荧光检测内源蛋白和小鼠遗传报告基因标记SOX9和RUNX2表达细胞。我们发现RUNX2在第一鳃弓的cNCC中广泛表达，该鳃弓将在骨软骨谱系决定之前的时间点产生发育中的下颌组织。随后在分化中的软骨细胞中激活大量SOX9表达。这些发现通过插入Sox9和Runx2 3'非翻译区（3'UTR）的荧光报告基因得到验证。尽管基于GFP报告基因的Runx2报告基因未删除任何3'UTR序列，纯合Runx2GFP/GFP幼崽在出生后出现膜内和软骨内骨化缺陷，这与成骨细胞和肥大软骨细胞中RUNX2蛋白表达增强相关。我们发现这种RUNX2上调导致生长板压缩，促进柱状软骨细胞向肥大转变，并限制终末肥大分化。Runx2GFP/GFP表型模拟了人类疾病——伴有上颌发育不全和短指畸形的干骺端发育不良（MDMHB），该疾病由RUNX2基因内重复导致其活性增强。总之，该报告基因模型为研究RUNX2在早期cNCC衍生谱系中的功能提供了有价值的工具，并强调了骨化通路对RUNX2剂量的高敏感性。