CXXC指蛋白1通过调控BMP信号通路驱动肢体发育中祖细胞分化的机制研究

【编辑推荐】本研究揭示表观调控因子CFP1通过协调BMP信号通路（涉及BMPR-Ⅰ受体表达、Smad1蛋白水平及细胞外微环境调控）在肢体间充质祖细胞（LMPs）软骨分化中的关键作用，为理解骨骼发育障碍疾病提供新靶点。发现CFP1缺失导致FGF/SHH信号异常激活和BMP配体生物利用度缺陷，外源BMP或硫酸肝素拮抗可挽救分化缺陷。

　　

【Highlight】

CFP1是肢体发育中软骨形成的关键调控因子

【Section snippets】

CFP1在肢体发育间充质凝聚过程中的必要性

我们前期研究发现，全局敲除编码CFP1的Cxxc1基因会导致原肠胚形成前的胚胎致死（19）。为阐明CFP1在骨骼发育期间充质祖细胞（LMPs）中的作用，我们将配对相关同源框基因1（Prx1）-Cre小鼠与CFP1条件性敲除小鼠杂交，获得条件性敲除（cKO^Prx1）品系（图1A）。新生cKO^Prx1小鼠的骨骼标本显示，与对照组（Ctrl）相比其前肢完全缺失（图1A箭头）。

【Discussion】

表观遗传调控在肢体发育中的关键作用

虽然表观遗传调控在肢体早期发育中的作用被广泛推测，但相关证据有限（34）。我们的研究证实，已明确的表观调控因子CFP1通过精确调节BMP信号活性，控制肢体间充质祖细胞的软骨分化。正常肢体发育依赖于BMP、SHH和FGF信号通路级联激活形成的自我延续基因调控网络。

【Materials and methods】

实验动物

所有动物实验均经波士顿儿童医院动物管理委员会批准。Tg(Prrx1-cre)1Cjtm（简称Prx1-Cre）和Cxxc1^tm2.1Skk（简称CFP1 floxed (fl)）品系的建立及基因型鉴定如前述（21,24）。野生型、Prx1-Cre、CFP1^fl/fl和杂合子前肢均作为对照。