目前,心脏病已成为死亡率最高的疾病。在心脏病的发生过程中,遗传因素发挥了极其重要的作用,某些基因突变或表达水平的改变可能会导致整个调控网络的失衡,从而引发心脏疾病。因此,对心肌细胞形成和心脏发育过程中基因功能的研究将对心脏病的治疗提供重要的参考。mpr5（maternal protein regulator 5）是本实验室在前期研究中筛选出来的心脏发育候选基因之一,已利用CRISPR/Cas9技术建立了斑马鱼mpr5敲除品系。斑马鱼mpr5敲除导致胚胎心脏发育畸形、心功能异常等表型,提示该基因可调控心脏发育。因此,研究该基因的功能有助于探究心脏疾病的发病机制。P19细胞是从小鼠恶性畸胎瘤中分离建立起来的细胞系,在一定浓度的DMSO诱导下可分化为心肌细胞,目前该细胞模型已被广泛用作研究心肌细胞发育的体外模型。为了验证Mpr5基因的重要作用,本文利用P19心肌分化模型对该基因在心肌分化过程中的功能进行初步的研究。DMSO诱导后的P19细胞逐渐出现了大量的类胚体,利用RT-PCR、western blot技术证明:与空白组相比,诱导组的Nkx2.5的表达量在不同时间节点呈上调趋势;同时,细胞免疫荧光显示诱导组MF20（肌球蛋白重链蛋白）信号显著增强;这些结果说明该心肌分化模型构建成功。接着,本文探讨了Mpr5基因在心肌细胞形成和分化过程中所起到的作用,RT-PCR显示:与对照组相比,Mpr5基因过表达组心肌特异标记因子Gata4的表达水平显著上调;免疫荧光技术对贴壁8天和12天细胞的检测结果显示,过表达Mpr5基因后其MF20信号随时间增加而显著增强,同时,在形态上逐渐出现类似于心肌细胞的不规则多边形;western blot检测发现,在细胞贴壁6天、8天、10天、12天时,与对照组相比,Mpr5过表达组心肌分化标记因子GATA4与心肌特异蛋白CTNT的蛋白表达水平明显上调;这些结果表明Mpr5基因促进P19细胞分化为心肌细胞。在体基因过表达研究是揭示基因功能的重要研究手段。因此,本论文进一步利用mpr5-GFP质粒构建斑马鱼过表达荧光品系。F1代幼鱼筛选结果表明,本文成功构建了斑马鱼mpr5基因的过表达荧光品系。基于原位杂交和F1代荧光追踪结果显示:mpr5基因表达于发育过程中的头部、眼睛、耳囊、背部、心脏、卵黄囊及卵黄延伸部等;表型分析表明:F1代斑马鱼在胚胎发育48 hpf（hpf,hours post fertilization）出现心脏发育异常,如心脏围心腔变大、血液积存等。这些结果提示过表达mpr5基因可导致心脏发育异常。总之,本论文首先利用P19细胞模型初步研究Mpr5在心肌分化中的影响,并进一步利用斑马鱼模型探讨过表达mpr5基因在心脏发育中的作用。利用RT-PCR、细胞免疫荧光、western blot等技术初步证明过表达Mpr5基因调控心肌细胞的形成和心脏的发育。这些研究结果为进一步探讨mpr5基因在心脏发育中的调控机制奠定基础。