心臟是胚胎發(fā)育過程中第一個(gè)開始發(fā)育的器官,心臟在胚胎期的發(fā)育異常會導(dǎo)致先天性心臟病的發(fā)生,而先心病在人類中是最常見的先天畸形,其發(fā)病率可達(dá)1%至5%。先心病不光在心血管系統(tǒng)危害人類的健康,先心病也是引起其他系統(tǒng)的疾病的重要因素,包括心律失常、猝死、肺功能障礙等疾病。了解并探索心臟胚胎發(fā)育中的分子與遺傳機(jī)制可以為更好的預(yù)防和治療先心病提供重要的線索。對臨床和基礎(chǔ)科研都有重要意義。線粒體是真核細(xì)胞中的非常重要的細(xì)胞器,起源于20億年前。線粒體為雙層脂膜結(jié)構(gòu),其內(nèi)膜折疊成嵴,目的在于擴(kuò)大內(nèi)膜表面積。外膜則是線粒體與細(xì)胞基質(zhì)的分界,其上有多種受體,可以與其它細(xì)胞器進(jìn)行交流。在內(nèi)膜上有氧化磷酸（OXPHOS）復(fù)合體I到V,其主要功能是參與ATP的產(chǎn)生。線粒體滲透性轉(zhuǎn)變孔（mPTP）位于線粒體膜上,其準(zhǔn)確定位目前還未可知。內(nèi)外膜之間是膜間隙,其中包含了細(xì)胞色素C,它在氧化磷酸復(fù)合體中起傳遞電子的作用,此外它也可以促使細(xì)胞凋亡的發(fā)生。內(nèi)膜內(nèi)是線粒體基質(zhì),其中有線粒體DNA,核糖體,酶以及各種離子。線粒體的融合與裂變的動態(tài)循環(huán)可以保證其在不同細(xì)胞中的形態(tài),分布和大小,這一過程稱為“線粒體動力學(xué)”。線粒... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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小鼠胚胎心臟發(fā)育模式圖

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文4未確定[51-54]。在正常情況下，該孔是封閉的，以保持膜的完整性。打開時(shí)，它允許<1.5kDa的分子通過[51-54]。在內(nèi)外膜之間的膜間空間中含有細(xì)胞色素C，細(xì)胞色素C是一種對內(nèi)膜內(nèi)復(fù)合體間電子轉(zhuǎn)移以及細(xì)胞凋亡及其重要的顆粒[55,56]。線粒體基質(zhì)位于內(nèi)膜內(nèi)，基質(zhì)中有線粒體DNA，核糖體，各種酶以及離子，并且基質(zhì)是三羧酸循環(huán)發(fā)生的位置[57]。在細(xì)胞水平上，線粒體形成動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其形態(tài)隨細(xì)胞類型而異，例如，新生心肌細(xì)胞中不規(guī)則的管狀排列和在成熟心肌細(xì)胞中高度有序的晶狀體。在功能上，線粒體在調(diào)節(jié)細(xì)胞功能（例如產(chǎn)生能量）和信號傳導(dǎo)中起關(guān)鍵作用（例如，活性氧[ROS]和Ca2+）[58-60]。而在心臟發(fā)育過程中，心臟細(xì)胞中的線粒體也在不斷地發(fā)育成熟。因此線粒體的成熟勢必會影響心臟發(fā)育。圖1.2線粒體結(jié)構(gòu)模式圖mPTP：線粒體滲透性過渡孔；ETCcomplexes：電子傳遞鏈復(fù)合體；Cristae：線粒體嵴；innermembrane：內(nèi)膜；outermembrane：外膜；ribosome：核糖體；intermembranespace：膜間空間；matrix：基質(zhì)；cytochromec：細(xì)胞色素c；mtDNA：線粒體DNA。在小鼠的胚胎第6.5天（E6.5）和胚胎第8.5天（E8.5）之間，整個(gè)胚胎處于低氧條件下;因此，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)無氧糖酵解很可能是心臟前體細(xì)胞三磷酸腺苷（ATP）的主要來源[61,62]。在小鼠胚胎第8.5天（E8.5）或大鼠胚胎第10天（E10）中，通過透射電子顯微鏡在心肌細(xì)胞中可以觀察到一些線粒體;然而這

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文6合體的正常組裝對于心臟在出生后經(jīng)歷胎兒至新生兒的代謝轉(zhuǎn)變是必要的。其次，氧化磷酸化（OXPHOS）復(fù)合體在胎兒心臟中提供>50％的ATP以支持心臟的正�；顒覽69]。有研究證據(jù)表明在小鼠模型和人類患者的胚胎或新生兒中，胚胎心臟中缺陷的氧化磷酸化復(fù)合體（OXPHOS）會導(dǎo)致嚴(yán)重的心臟缺陷以及高致死率[69,70]。圖1.3不同時(shí)期小鼠心肌細(xì)胞種線粒體模式圖圖1.4胚胎和胎兒/新生兒的代謝轉(zhuǎn)化


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