【行业动态】揭示 Mesp1 基因发挥的关键作用

在一项新的研究中，研究人员鉴定出关键基因Mesp1在心血管细胞谱系分离（cardiovascular lineage segregation）的*早阶段发挥的作用。这一发现可能有助于更好地理解先天性心脏缺陷。

心脏是发育过程中形成的**个器官，包含四个区域（心室和心房），这些区域含有执行特殊功能的细胞：跳动的心肌细胞确保泵血活性；血管细胞形成血管内壁；起搏细胞（pacemaker cell）调节着心跳。除非心脏祖细胞（heart progenitor cell）在正确的时间产生、迁移到正确的位置并分化成正确的细胞类型，不然严重的心脏畸形就会产生。

在人类患者中，这些心脏畸形被认为是先天性心脏病，也是新生儿出现严重出生缺陷的*常见原因。之前的研究已表明多种心脏祖细胞是由不同的表达Mesp1基因的细胞群体产生的。然而，人们仍不清楚如何在分子水平上区分这些不同的心脏祖细胞，以及哪些分子机制促进特定心脏区域或者说心脏细胞谱系（cardiac lineage）产生。

在胚胎发育的不同阶段分离出表达Mesp1的细胞，并对这些早期的心脏祖细胞进行单细胞转录组分析，以便鉴出定与心脏祖细胞的区域和细胞类型身份相关的分子特征。他们证实不同的心脏祖细胞群体具有截然不同的分子特征。

为了确定转录因子Mesp1在调节心血管分化程序和早期心血管祖细胞的异质性中发挥的作用，他们也在Mesp1缺乏的情况下对这些早期的祖细胞进行单细胞分子谱分析。这些实验表明Mesp1是退出多能性状态和激活心血管基因表达程序所必需的。

通过开展生物信息学分析，这些研究人员鉴定出在这些早期的表达Mesp1的心血管祖细胞中，不同的细胞群体对应于定向产生不同的心脏细胞谱系和心脏区域，并且鉴定出与早期的心脏细胞谱系限制（lineage restriction）和心脏区域分离（regional segregation）相关的分子特征。虽然心血管祖细胞尚未分化，但是这些新的分析结果表明它们已“做好准备”或受到预先指定产生心肌细胞或血管细胞。

*后，这些研究人员鉴定出心脏细胞谱系和血管细胞谱系之间的*早分支点，并且证实在早期的胚胎发育期间，Notch1是定向产生血管细胞谱系的早期祖细胞的标志物。