VEGFR3调节22q11.2缺失综合征小鼠模型中的脑微血管分支

VEGFR3 modulates brain microvessel branching in a mouse model of 22q11.2 deletion syndrome.

作者信息Sara Cioffi, Gemma Flore, Stefania Martucciello, Marchesa Bilio, Maria Giuseppina Turturo, Elizabeth Illingworth
PMID36216515
发布时间2022-10-10
DOI10.26508/lsa.202101308

实验完整度

包含基因表达谱系追踪、遗传互作实验、体外Matrigel实验和转基因过表达拯救实验,多层次功能验证。

主要模型

小鼠胚胎脑 HUVEC细胞 bEND5细胞

重点核对

Tbx1Cre/+;Vegfr3flox/+胚胎的脑切片分支点和丝状伪足密度 Vegfr3+/−胚胎的脑切片分支点和丝状伪足密度 HUVEC中转染siRNA-TBX1和pcDNA3-Vegfr3后的微管分支 TgVegfr3;Tbx1Cre/+和TgVegfr3;Tbx1Cre/lacZ胚胎的脑血管密度 Tbx1Cre/+;RosamTmG胚胎中Tbx1谱系细胞分布

摘要

本研究提供了遗传学证据,表明VEGFR3调节胚胎小鼠大脑中的血管分支和丝状伪足形成,并且可能是Tbx1突变小鼠脑血管异常的中介因子。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TBX1在脑微血管分支中的功能是否通过VEGFR3介导?
核心机制
TBX1通过上调Vegfr3表达来抑制血管分支,VEGFR3是TBX1调节脑微血管分支的关键介导因子。
主要证据
在Tbx1突变背景下,Vegfr3缺失加重血管分支和丝状伪足形成;过表达Vegfr3完全拯救该表型;体外HUVEC实验中Vegfr3过表达抑制微管分支。
研究意义
确定VEGFR3是TBX1在脑微血管中的关键靶点,为理解22q11.2缺失综合征的脑血管异常提供了机制基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

谱系追踪确定Tbx1表达细胞

确定Tbx1在脑发育中的表达细胞类型及分布模式

使用Tbx1Cre/+;RosamTmG小鼠进行谱系追踪,通过免疫染色检测GFP标记的Tbx1表达细胞与内皮细胞标志物KDR或GLUT1的共定位。

2

检测VEGFR3与TBX1在脑内皮细胞中的共表达

寻找TBX1-VEGFR3相互作用的潜在位点

对Tbx1Cre/+;RosamTmG胚胎的脑切片进行GFP和VEGFR3共染色,分析共定位情况,特别关注尖端细胞。

3

遗传互作实验

检验Vegfr3杂合缺失对Tbx1突变表型的影响

将Tbx1Cre/+和Vegfr3flox/+小鼠杂交,在E18.5胚胎脑切片中定量分支点密度和丝状伪足密度。

4

体外内皮细胞管形成实验

评估Vegfr3表达变化对内皮细胞微管分支的影响

在HUVECs中敲低或过表达Vegfr3,并在Matrigel中培养,定量微管分支点。

5

转基因拯救实验

验证Tbx1驱动Vegfr3过表达是否挽救Tbx1突变体的脑血管异常

将Tbx1Cre/+与TgVegfr3小鼠杂交,在E18.5胚胎脑切片中定量血管密度和丝状伪足密度。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证细胞功能变化
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗GLUT1抗体Abcamab40084
抗GFP抗体Abcamab13970
抗VEGFR3/FLT4抗体eBioscience14-5988-85
抗VEGFR3/FLT4抗体Elabscience36398
抗VEGFR2/KDR抗体BD Pharmingen550549
人脐静脉内皮细胞Lonza--
bEND5细胞Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
ON-TARGETplus SMARTpool siRNAThermo Fisher Scientific--
pcDNA3-Vegfr3质粒GeneCopoeia--
pcDNA3-TBX1质粒----
Matrigel基质胶BD Bioscience--
DMEM培养基GIBCO--
胎牛血清GIBCO--
Leica DMI6000B显微镜Leica--
尼康共聚焦显微镜A1Nikon--
Leica Thunder成像系统Leica Microsystems--
Olympus CKX41图像分析仪Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
谱系追踪
Tbx1Cre/+;RosamTmG胚胎的阶段(E9.5-E18.5)、脑切片方向(冠状)、免疫染色抗体(抗KDR或抗GLUT1)及共定位分析。
阅读提示:Methods: Immunofluorescence on brain sections; Figure 1 and 2 legends
遗传互作
Tbx1Cre/+;Vegfr3flox/+和Vegfr3+/−胚胎的脑切片分支点和丝状伪足密度。
阅读提示:Methods: Quantitative analysis of vascular anomalies; Figure 4 legend
体外实验
HUVECs的转染条件(siRNA浓度、质粒用量)、Matrigel培养时间和分支点定量方法。
阅读提示:Methods: Cell manipulations, Matrigel assays; Figure 5 legend
转基因拯救
TgVegfr3;Tbx1Cre/+和TgVegfr3;Tbx1Cre/lacZ胚胎的脑切片血管密度和丝状伪足密度。
阅读提示:Methods: Quantitative analysis of vascular anomalies; Figure 6 legend
qRT-PCR
Vegfr3基因表达水平,内参基因(PECAM1和GAPDH)的选择。
阅读提示:Figure S5 legend; Methods: Cell manipulations