U myszy, krótkie impulsy aktywacji ERK1 / 2 występują w sercu, sugerując, że sygnalizacja ERK1 / 2 odgrywa przejściową i dynamiczną rolę w rozwoju serca, chociaż specyficzna rola każdej izoformy ERK pozostaje niejasna (31). Badania z użyciem myszy z nokautem ERK1 i ERK2 wykazały, że ablacja jednego ERK nie miała wpływu na ekspresję innej izoformy ERK, sugerując co najmniej pewien stopień autonomii (30, 33). Postawiliśmy hipotezę, że utrzymująca się hiperfosforylacja kardiomiocytów ERK1 / 2 podczas embriogenezy miała specyficzny niekorzystny wpływ na dojrzewanie serca, prowadząc do niekomurowania komorowego i VSD. Aby ustalić wystarczającą ilość efektów hiperfosforylacji ERK1 / 2 na rozwój serca, przeszliśmy przez myszy. -MHC Q79R do myszy z knockoutem Erk1 i Erk2, odpowiednio. Homozygotyczne myszy Erk1-null (Erk1 (3 / y) są żywe i płodne, chociaż wpływają na proliferację i dojrzewanie tych komórek (33). Homozygotyczna utrata Erk2 (Erk2 (3 / /) skutkuje śmiertelnością embrionalną, ale heterozygoty przeżywają do wieku dorosłego (30). W ten sposób wygenerowaliśmy. -MHC Q79R × Erk1. /. i. -MHC Q79R × Erk2 + /. myszy. W E16.5 hiperaktywacja ERK1 została całkowicie zniesiona w. -MHC Q79R. Erk1. /. serca, a hiperaktywacja ERK2 została znacznie zmniejszona w MHC Q79R × Erk2 + /. serca (ryc. 4, A i B). Podobne wyniki zaobserwowano również dla E11.5 i E13,5 (dane nie pokazane). W obu. -MHC Q79R × Erk1. /. i. -MHC Q79R × Erk2 + /. serca płodu (E16.5), niekomuracja komorowa i jednoczesne pocienienie zwartego mięśnia sercowego stwierdzone w sercach P-MHC Q79R były znacząco zmniejszone (Figura 4C). Zmiany te są bardziej widoczne przy większym powiększeniu (Figura 4D). Jakościowe obserwacje zostały potwierdzone ilościowo (ryc. 4E), a częstotliwość VSD w E16.5 również została zmniejszona: Ntg (n = 10), 0 VSD; Erk1. /. (n = 9), VSD; Erk2 + /. (n = 10), 0 VSD; Y-MHC Q79R (n = 10), 7 VSD; . -MHC Q79R × Erk1. /. (n = 11), 2 VSD; . -MHC Q79R × Erk2 + /. (n = 10), VSD). Dane wskazują, że zarówno aktywacja ERK1, jak i ERK2 jest wymagana do pełnego fenotypu. Figura 4 Redukcja hiperfosforylacji ERK1 / 2 ratuje chorobę serca wywołaną przez Q79R. Analiza Western blot (A) serc E16.5 i oznaczenie ilościowe (B). Nadpofosforylacja ERK1 i ERK2 w sercu. -MHC Q79R jest zmniejszona po przejściu do Erk1. /. i Erk2 + /. myszy. (C) Histologia serc E16.5 pokazuje, że niekomoracja komory i towarzyszące jej przerzedzenie ścianki obserwowane w sercach P-MHC Q79R ulegają poprawie, gdy myszy są skrzyżowane z Erk1. /. i Erk2 + /. myszy. (D) Wyższe powiększenia podsekcji serc pokazane w C. Identycznie umieszczone, wybrane zostały małe obszary pochodzące od wierzchołkowej strony wolnej ściany prawej komory i wyraźnie pokazują przerzedzenie obecne w mutantach Q79R, w porównaniu z WTT. serca lub serca pochodzące z Erk1. /. i Erk2 + /. krzyże. (E) Ilościowe zagęszczenie komorowe w E16.5. Wskaźnik zagęszczenia określono przy użyciu oprogramowania Metamorph (wersja 6.3), jak opisano w Methods. RV, prawa komora; LV, lewa komora. * P <0,0001 w RV; ** P <0,0001 w LV (n = 7). Vent., Komorowe. Następnie przeanalizowaliśmy histologię i czynność serca serc poporodowych pochodzących z tych krzyży, aby sprawdzić, czy ratunek przetrwał. W. -MHC Q79R. Erk1. /. i. -MHC Q79R × Erk2 + /. myszy, niezakrzepnięcia komór uratowano zarówno w sercu płodu, jak i dorosłego (Figura 5A). Echokardiografia po 15 tygodniach wykazała znaczną poprawę zarówno grubości ściany komórkowej, jak i kurczliwości (Tabela 2), przy czym stosunki HW / BW i LW / BW nie różniły się od wartości serc Ntg (Figura 5B). Dane pokazują, że zmniejszenie niewłaściwego hiperfosforylacji ERK1 lub ERK2 podczas embriogenezy przywraca normalną anatomię i funkcję serca. Rycina 5 Czynności serc dorosłych. (A) Histologia 3-miesięcznych serc wybarwionych trichromem Massona (wolna ściana prawej komory, oryginalne powiększenie × 10). Uratowany brak komorowy obserwowany w stadium embrionalnym utrzymuje się po urodzeniu w. -MHC Q79R. Erk1. /. i. -MHC Q79R × Erk2 + /. kiery. Wszystkie próbki pobrano z identycznej lokalizacji w prawej komorze, oznaczonej przez prostokąt na Figurze 2B. (B) Stosunek HW / BW i LW / BW w myszach dopasowanych do wieku i płci (3 miesiące po urodzeniu, n = 8 [4 mężczyzn, 4 kobiety]). * P <0,05. Tabela 2 Redukcja hiperfosforylacji ERK1 / 2 przywraca czynność serca ERK nie tylko pośredniczy w przeżyciu komórek, ale także reguluje różnicowanie i proliferację komórek (32). Nie zaobserwowaliśmy żadnych zmian w aktywności kaspazy-3 ani w poziomach końcowych markerów różnicowania a- i P-MHC (dodatkowa Figura 2). [przypisy: tatuowanie gałek ocznych, szybkowar czas gotowania, fundacja dantis ] [hasła pokrewne: gorączka cda, anielskie smaki, fundacja dantis ]
