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KCTD1O是一个钾离子四聚体通道蛋白,属于PDIP1基因家族。这个基因家族在蛋白结构上高度相似,N端具有共同的BTB/POZ和K-tetra结构域,而在C端则有非常保守的PCNA结合位点。进一步的功能研究显示,KCTD1O与PCNA以及DNA聚合酶δ的小亚基P50相互作用,其表达量能够被肿瘤坏死因子TNF-a诱导增强。为了进一步研究该基因在哺乳动物发育过程中的作用,我们通过同源重组的方法构建了带有loxP位点的KCTD1O的条件敲除小鼠模型(KCTD10LoxP),并且将其与全身表达Cre同源重组酶的Ella-Cre转基因小鼠交配后,通过Cre/loxP系统获得了KCTD1O基因敲除小鼠。KCTD1O敲除小鼠的杂合子在表型上没有任何可见的异常,并且能够正常繁殖。但是该基因的纯合子小鼠却是胚胎致死的,突变体胚胎从9.5天开始出现发育异常,10.5天左右死亡。进一步的研究发现,在KCTD1O敲除的纯合子胚胎中,卵黄膜上的血管和胚胎本身的血管发育异常,在卵黄膜上,根本没有可见的大血管,而胚胎本身明显出现发育滞后,异常扩大的心包膜显示心脏发育也出现异常。PECAM-1免疫荧光染色显示,在突变体的卵黄膜以及胚胎本身,血管变得更细,更稀疏,更紊乱,主要的动脉如脐动脉、颈动脉、背主动脉、背主静脉、动脉分支都出现严重异常。将胚胎进行石蜡包埋切片,HE染色显示在突变体胚胎中,内胚层和中胚层之间的空隙使得最初的血管丛无法正确形成大的血管,是造成血管形成障碍的最主要原因。此外,在KCTD1O突变体胚胎中,心脏发育也出现严重缺陷：心脏的切片用HE染色,可以观察到异常扩大的心包膜,同时在突变体的心脏中,心肌壁比野生型的更薄,同时房室通道发育不全。进一步研究显示,KCTD1O能够被血管表皮生长因子VEGF诱导,随着诱导的时间和浓度的增加,KCTD1O的表达增强,从而说明KCTD1O是受VEGF调控的下游靶基因之一。通过实时定量PCR以及蛋白免疫实验证明,在KCTD1O敲除小鼠的胚胎以及在体外培养的脐静脉上皮细胞中将KCTD1O基因knock down以后,Notch信号通路中一些很重要的基因如DLL4, Notch1以及Notch4的表达明显增强,而Notch信号通路的另外一个配体Jagged1,则不受影响。我们的研究结果显示KCTD1O基因在哺乳动物的发育过程中通过负调控Notch信号通路在血管生成以及心脏发育中起着非常重要的作用,但是KCTD1O基因调控Notch信号通路的作用机制还有待进一步的研究。