人体重要的呼吸器官肺的发育受到多种信号通路的调控,其具体的分子机理一直是研究的热点。Isl1基因是一个LIM同源结构域转录因子,其在胚胎发育过程中起着至关重要的作用。我们的实验结果显示Isl1基因在小鼠肺发育早期的上皮细胞中特异性表达。为了进一步研究Isl1Physiology and biochemistry基因在肺发育过程中的功能,我们利用Shh~(Cre)工具鼠与Isl1~(f此网站/f)小鼠交配,成功获得在肺上皮细胞中特异性敲除Isl1基因的突变型小鼠(Isl1~(Shh Cre))。通过对突变型小鼠的表型分析,我们发现肺上皮细胞中Isl1的缺失会导致肺分支缺陷。与野生型小鼠相比,E11.5-E12.5天Isl1~(Shh Cre)突变型小鼠肺间充质细胞增殖显著降低,而上皮细胞的增殖没有显著差异。TUNEL结果显示突变型小鼠与野生型小鼠的肺部细胞凋亡没有明显差异。为了寻找Isl1基因的靶分子,我们利用RNA-Seq技术筛选E11.5天突变型小鼠肺组织中的差异表达基因。RNA-Seq和原位杂交结果显示与肺发育密切相关的基因Shh、Ptch1、Sox9、Irx1、Irx2、Tbx2和Tbx3在Isl1~(Shh Cre)突变型小鼠肺中的表达明显下调。其LY2157299说明书中,Shh是在肺部分支形态发生中的重要信号分子,肺间充质细胞的增殖也受到Shh的调控。体外肺原代细胞中过表达Isl1可以明显上调Shh的表达,Ch IP实验结果也证实转录因子ISL1可以与Shh基因增强子序列(MACS1)结合。这些结果都表明Isl1可以在转录水平上直接调控Shh的表达。我们利用体外器官培养实验证实Hedgehog信号通路的激活可以挽救Isl1缺失导致的肺间充质细胞增殖缺陷。体内激活Hedgehog信号通路也可以部分挽救Isl1基因敲除导致的肺分支形态发生缺陷。综上所述,Isl1基因在肺分支发育过程中起着关键作用,Isl1基因可能通过影响SHH信号通路调控肺分支发育过程。