Foxf1调控miR-495与let-7c协同作用在胚胎心外膜细胞迁移和心肌定向分化中的分子机制

本研究针对心外膜发育过程中转录因子与microRNAs的调控机制不明的问题，通过RNA测序和功能实验揭示了Foxf1通过协调miR-495和let-7c的表达，调控心外膜细胞迁移和心肌谱系定向分化的新机制。该发现为理解心脏发育的分子网络提供了新视角，对先天性心脏病治疗策略开发具有潜在意义。

　　

心脏作为脊椎动物胚胎中首个发挥功能的器官，其发育过程涉及复杂的细胞迁移与分化事件。心外膜作为心脏最外层结构，曾被认为仅是保护性覆盖，近年研究发现其能通过上皮-间质转化(EMT)产生心外膜来源细胞(EPDCs)，分化为冠状动脉血管细胞和成纤维细胞，甚至可能贡献心肌细胞。然而，调控心外膜细胞迁移和分化的分子机制，尤其是转录因子与非编码RNA的协同作用仍不清楚。

为解决这一科学问题，西班牙哈恩大学心血管发育团队通过RNA测序技术分析了小鼠胚胎E9.5期心外膜前体(PE)与E10.5期胚胎心外膜(EE)的转录组差异，发现Foxf1转录因子通过调控miR-495和let-7c的表达，影响心外膜细胞迁移和心肌定向分化。该研究揭示了转录因子-microRNAs网络在心脏发育中的精细调控机制，为先天性心脏病治疗和心脏再生医学提供了新靶点，成果发表于《Cellular and Molecular Life Sciences》。

关键技术方法包括：1) 利用Wt1^GFP/+转基因小鼠模型分离PE和EE细胞；2) RNA-seq分析差异表达的mRNA/miRNA/lncRNA；3) 通过荧光激活细胞分选(FACS)获取纯净心外膜细胞；4) 体外细胞迁移实验和心肌标志物检测；5) 功能获得/缺失实验验证miRNA-mRNA互作。

研究结果
Coding and non-coding RNA differential expression
RNA-seq鉴定出PE与EE阶段差异表达的979个mRNA和59个miRNA，如PE高表达的Hnf4a、miR-495和EE高表达的Spry1、let-7c。验证实验显示这些分子呈现互补表达模式，提示其可能形成调控网络。

MicroRNA-mRNA regulatory networks
生物信息学预测发现let-7c、miR-351与PE高表达mRNA（如Nr3c1、Nfib）存在靶向关系，而miR-495、miR-200b可能调控EE高表达基因（如Trim71）。功能实验证实miR-495通过抑制Mbln2影响EPIC细胞迁移，而let-7c通过调控Trim71表达参与心肌分化。

MiR-495, let-7c, and miR-351 regulate epicardial cell migration
心外膜外植体实验显示，miR-495过表达抑制细胞总迁移量（减少30%，p<0.01），而let-7c抑制会破坏F-actin聚合。靶基因Nr3c1敲除可增强细胞迁移，证实该通路对心外膜覆盖心脏过程的调控作用。

MiR-181c,miR-200b,and let-7c administration promotes cardiomyogenic specification
在MEC1心外膜细胞中，let-7c抑制使心肌标志物Tnnt2表达增加2.5倍（p<0.001），但该效应在体内外植体中未出现，提示微环境对miRNA功能的调节。Foxf1敲除实验进一步显示其通过抑制let-7c促进Gata4、Myh6等心肌标志物表达。

Foxf1 modulates epicardial cell specification via let7c regulation
Foxf1-siRNA处理使心肌标志物Myh6表达提升3倍，同时上调Foxc1表达。这种双向调控揭示Foxf1-let-7c轴是心外膜向心肌分化的关键开关。

结论与意义
该研究首次阐明Foxf1通过协调miR-495和let-7c的表达调控心外膜发育的分子机制：1) miR-495通过靶向细胞骨架相关基因调控迁移；2) let-7c通过抑制心肌分化抑制因子促进谱系定向；3) Foxf1与Foxc1形成反馈环路精确调控这一过程。这些发现不仅完善了对心脏发育分子机制的理解，更为心肌再生治疗提供了潜在靶点——通过调控Foxf1-miRNAs轴可能促进心外膜细胞向功能性心肌细胞转化。研究揭示的microRNA交叉调控现象（如let-7c抑制可上调miR-351）也为非编码RNA网络研究提供了新范式。