Wnt3a在小鼠孤雌胚胎及正常胚胎早期着床部位的表达变化

目的研究小鼠孤雌激活胚胎和体内正常发育胚胎在子宫中发生着床过程时,在早期着床部位上Wnt3a信号分子的表达变化。方法运用免疫组织化学染色法比较受体子宫中的孤雌胚胎着床位点和体内正常发育胚胎着床位点上Wnt3a的表达状况。结果免疫组织化学染色结果发现:(1)在着床期怀孕第5.5天和6.5天,受体子宫中孤雌胚胎的着床位点处和体内正常发育胚胎的着床位点处,Wnt3a在两种子宫上的表达情况相似,而在两种胚胎上的表达情况不同;(2)Wnt3a信号在空怀假孕母鼠子宫上表达情况与相同怀孕期有正常胚胎着床的子宫上的表达情况相似。结论胚胎着床与否及胚胎正常与否均不影响Wnt3a在小鼠早期着床期子宫上的表达,但在怀孕第5.5天和6.5天时孤雌激活胚胎和体内正常发育胚胎上Wnt3a的表达有差异。     

Ezh2与G9a在Msx1抑制成肌细胞分化过程中的协同作用

组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3)和第9位赖氨酸的二甲基化(H3K9me2)参与很多重要的生物学过程,如与基因转录调控和细胞分化密切相关。H3K27me3和H3K9me2分别由赖氨酸甲基转移酶(KMTs)Ezh2和G9a催化形成。在基因转录调控和细胞分化调控过程中Ezh2和G9a之间是否存在协同,目前还不清楚。我们的前期研究表明,在成肌细胞中,同源异型框蛋白(homeoprotein)Msx1可分别招募Ezh2和G9a到其抑制靶标基因,通过影响其靶标基因的H3K27me3和H3K9me2的状态来抑制靶基因的表达,从而抑制肌肉细胞的分化。为了进一步探究Ezh2和G9a在Msx1介导的抑制成肌细胞分化过程中是否具有协同作用,我们对比了同时敲低Ezh2和G9a与分别敲低Ezh2或G9a对Msx1抑制成肌细胞分化、结合并抑制靶标基因能力的影响,研究显示双敲的影响更大。我们的研究表明,在Msx1抑制成肌细胞分化的过程中,Ezh2和G9a具有协同作用。另外,我们的研究为基因转录调控和细胞分化提供了新的分子机制。     

Wnt通路中的部分基因在绒山羊胚胎皮肤毛囊中的表达分析

已知绒山羊毛囊的发育受Wnt等信号通路控制,但Wnt通路相关基因在绒山羊胚胎毛囊启动和生长发育过程中的表达及作用机制尚不清楚。本文采用RNA-Seq技术对45 d,55 d和65 d的绒山羊胚胎体侧皮肤进行了转录组测序,鉴定Wnt通路相关基因的表达。 RNA- Seq技术结合blast搜索,将转录组有效测序数据与云南黑山羊参考基因组序列(http://goat. kiz.ac. cn/GGD/download.htm)比对,获得了已知的Wnt通路（pathway hsa04310）中的123个相关基因（86.0%）。进而采用实时荧光定量PCR技术检测,验证了差异表达的Sfrp4、Wnt3、Wnt10a（上调）和Apc2（下调）基因在绒山羊胚胎不同时期皮肤中的表达量,初步探索了绒山羊毛囊在胚胎期启动、发育过程中,Wnt通路部分基因的表达模式,为进一步研究Wnt通路部分基因在绒山羊胚胎毛囊启动、发育过程中的作用机制提供了有意义的线索。     

小鼠胚胎发育过程中Brachyury对Wnt信号通路的作用研究

Brachyury对调控小鼠胚胎发育起着至关重要的作用,缺乏Brachyury蛋白的小鼠胚胎不能正常发育。Wnt信号通路在小鼠胚胎发育中可控制胚胎的轴向发育等重要的生理过程,Brachyury可能通过与Wnt信号通路的相互作用导致短尾表型的产生。为了揭示Brachyury与Wnt信号通路相互作用关系,本研究制作了Brachyury突变小鼠,通过提取不同时期的胚胎并提取总RNA,经反转录进行qPCR检测Brachyury与Wnt信号通路相关成分的表达关系。结果显示,Brachyury、Axin2、Dkk1及Wnt3a的表达在突变胚胎和野生胚胎中的表达有显著差异。因此,Brachyury作为转录因子对上述Wnt信号通路成分的表达有调节作用,它们形成一个调控网络调控小鼠胚胎的正常发育。本研究为小鼠胚胎发育期间Brachyury (T)的功能作用提供了理论基础。     

转录因子在哺乳动物围着床期的作用

胚胎着床是非常复杂的生理过程,既需要胚胎具有着床能力,又需要子宫处于接受态。在围着床期,很多转录因子的表达发生变化。一个转录因子可以调控多个靶基因,一个基因也可同时受到多个转录因子的调控,从而形成复杂的基因表达网络调控机制,这对胚胎着床是非常重要的。文章对在围着床期起重要作用的转录因子进行了综述。     

经典饲养层细胞Wnt表达的差异及其对人胚胎干细胞Wnt/β-Catenin信号通路的影响

目的:研究比较三种经典饲养层体系使用的成纤维细胞中Wnt基因的表达,及其对共培养的人胚胎干细胞的影响。方法:PCR验证19种Wnt基因在三种不同来源饲养层细胞中的表达情况,q PCR验证各组共培养人胚胎干细胞的Wnt/β-Catenin信号通路相关基因表达水平,流式检测其在不同密度饲养层条件下的增殖分化情况。结果:在全部19种Wnt基因(Wnt1,Wnt2,Wnt2b,Wnt3,Wnt3a,Wnt4,Wnt5a,Wnt5b,Wnt6,Wnt7a,Wnt7b,Wnt8a,Wnt8b,Wnt9a,Wnt9b,Wnt10a,Wnt10b,Wnt11,Wnt16)的表达检测中,昆明白小鼠来源饲养层细胞表达其中的16种,ICR小鼠来源饲养层细胞表达其中的10种,人成纤维细胞来源饲养层细胞表达其中的10种;增加饲养层细胞密度能够不同程度活化Wnt/β-Catenin信号通路下游基因的表达,并激活人胚胎干细胞中的负反馈机制;高密度小鼠饲养层条件促进人胚胎干细胞的分化,高密度人饲养层条件促进人胚胎干细胞的增殖和分化。结论:不同经典饲养层体系提供的Wnt环境不同,其培养的人胚胎干细胞状态也有差异。     

白血病抑制因子与哺乳动物的胚胎着床(英文)

胚胎着床是处于活化状态的胚泡与处于接受态的子宫相互作用,最后导致胚胎滋养层与子宫内膜建立紧密联系的过程。已证实白血病抑制因子(LIF)在哺乳动物胚胎着床过程中起着十分重要的调节作用。LIF通过其受体及信号传递亚单位gp130发挥其生物学功能。LIF对胚胎发育到胚泡阶段及以后内细胞团和滋养层细胞的生长和分化有明显的促进作用。 在小鼠中,LIF及其受体和gp130在着床期小鼠子宫内表达量最高,因此LIF可能在小鼠胚胎着床过程中起重要作用。在人中,LIF在子宫内膜中的表达与人胚胎着床的时间一致,提示LIF可能与人的胚胎着床紧密相关。此外,LIF在猪、羊、水貂、兔和臭鼬等动物胚泡着床前和着床期的子宫中也都有表达,并在着床期出现峰值。因此,LIF也可能在这些动物的胚胎发育和着床过程中有重要作用。LIF受体基因敲除小鼠表现为胎盘发育不全,这说明LIF对小鼠胎盘形成和胎盘的功能维持起重要作用。 小鼠子宫中LIF的表达可能受雌激素而上调。美洲长尾猴(绒)及兔子宫中LIF的表达则呈孕酮依赖性。然而孕酮可抑制人着床期子宫内膜腺上皮和蜕膜组织内LIF的表达。在不同种类的动物中,LIF在子宫中的表达有不同的调节机制。 胚泡在LIF基因敲除的雌鼠子宫内不能着床的原因并不是由于胚泡发育异常,而是由于雌鼠不能表     

哺乳动物胚胎滞育及其调控机制研究进展

胚胎滞育(Embryonic diapause)是存在于部分哺乳动物中的一种生存策略和繁殖状态.其具体过程为:胚胎在着床前停止或减缓发育形成胚胎滞育期,滞育期结束后胚胎再次活化,且滞育过程不会对随后的胚胎发育产生任何不良影响.胚胎滞育主要分为两种类型:兼性滞育(Facultative diapause)和专性滞育(Ob...     

胚胎着床的分子调控网络

胚胎着床是活性胚胎与接受态子宫相互对话,并建立紧密联系的过程。在雌激素和孕酮的协同调控下,一些粘附分子、细胞因子和生长因子等呈时空特异性表达,许多信号通路间相互协作对于胚胎着床至关重要。近年来发现,miRNA等非编码RNA也参与胚胎着床的分子调控网络。本文旨在综述近年来胚胎着床分子调控网络方面的研究进展。     

DNA甲基化与脊椎动物胚胎发育

DNA甲基化是指DNA甲基转移酶(DNMT)将DNA序列中的5′胞嘧啶转变为5′甲基胞嘧啶的化学修饰, 可以调控基因的时空特异性表达, 从而影响细胞命运决定和分化等生物学过程。近年来研究发现, DNA甲基化在脊椎动物胚胎早期发育中有重要作用, Dnmt基因的缺失会影响胚胎早期发育和多个器官的形成及分化, 如胚胎早期致死、内脏器官和神经系统终末分化缺陷以及血液发生紊乱等。文章总结了DNA甲基化转移酶在小鼠和斑马鱼发育过程中的动态变化, 并系统阐述了DNA甲基化在胚胎早期发育和器官发生中的作用, 重点揭示DNA 甲基化转移酶与组蛋白甲基化转移酶如何协同调控DNA甲基化从而影响基因转录的分子机理。DNA甲基化作为一种关键的表观遗传学因素, 全面系统地理解其在胚胎发育过程中的作用机制对靶向治疗人类相关疾病有一定的理论指导意义。     

人胚胎干细胞定向中胚层细胞分化的miRNA-mRNA网络调控

胚胎来源的中胚层细胞可以分化为心血管、血液和肌肉组织等多种类型细胞,而应用人胚胎干细胞分化为中胚层细胞的体外模型可为研究中胚层及其衍生的细胞谱系的分子调控机制提供重要手段。miRNA调控基因的表达通过多条信号通路参与中胚层细胞分化,但其调控机制虽有相关研究却并未完全阐明,特别是从整体水平上探索基因与非编码RNA表达变化及其相互作用的网络调控。该研究根据生物信息学分析,构建通过调节多条信号通路参与人胚胎干细胞向中胚层分化的潜在miRNA-mRNA调控网络,以便更全面地阐明人胚胎干细胞的分化机制。通过基因芯片和二代测序(RNAseq)技术检测筛选人胚胎干细胞诱导分化为中胚层细胞过程差异表达的miRNA和基因,并应用生物信息学分析预测差异表达miRNA的靶基因,将靶基因与差异表达基因取交集获得目标基因。同时,对差异表达基因和目标基因进行GSEA富集、GO注释及KEGG富集分析。最后,构建miRNA-mRNA的调控网络和筛选出关键基因并检测关键基因的表达。该研究共筛选出287个差异表达的miRNA和739个差异表达基因,预测差异表达miRNA的靶基因为13 064个,13 064个靶基因与739个差异表达基因取交集共获得目标基因401个。GSEA和KEGG富集分析发现,多条参与中胚层分化的信号通路,主要涉及Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo三条重要的信号通路。通过构建miRNA-mRNA调控网络,结果显示100个miRNA靶向Wnt/β-catenin通路中的11个基因,59个miRNA靶向TGF-β通路中的7个基因,有106个miRNA靶向Hippo通路中的10个基因。通过RT-qPCR验证三条通路中关键基因的表达。因此,该研究揭示了在中胚层分化过程中,Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo信号通路起了重要的调控作用,可能通过与各种miRNA-mRNA相互作用形成复杂的网络调控系统,精确调控人胚胎干细胞定向分化为中胚层细胞。     

腺病毒E4启动子结合蛋白-4(E4BP4)基因在小鼠胚胎着床期间子宫组织中的表达

腺病毒E4启动子结合蛋白-4(E4BP4)是哺乳动物细胞核内的一种碱性亮氨酸拉链(bZIP)型转录因子,参与调控细胞的存活和增殖。前期研究表明,它在孕第5天的小鼠着床位点有明显的高表达。本文分别应用Northem blot、in situ杂交、Western blot和免疫组织化学技术,对E4BP4基因在小鼠妊娠初始期子宫、着床期胚胎着床位点和非着床位点的表达情况进行了研究。观察发现：在小鼠妊娠初始期,E4BP4基因在子宫组织中的表达逐步上调;至胚胎着床期间,其在胚胎着床位点的表达水平进一步提高,并明显高于非着床位点;该基因的表达不依赖于胚胎,人工蜕膜化可诱导其表达：E4BP4 mRNA和E4BP4蛋白分子都主要分布于子宫腔周围的基质细胞和蜕膜细胞。上述结果提示E4BP4基因可能通过促进着床位点基质细胞的增殖和抑制蜕膜细胞的凋亡而参与胚胎着床过程的调控。     

兔胚胎时期特异性基因相关新片段的克隆

阶段特异性基因的表达是早期胚胎发育过程中的重要事件,对植入前胚胎基因表达模式的研究是进一步研究植入前胚胎发育调控机制的前提。本实验利用mRNA差异显示技术来研究兔(Oryctolagus cuniculus domestica)植入前各期胚胎的基因表达差异。在获得的42个阳性阶段特异性表达的基因中,有5个在NCBI和EMBL数据库中没有同源序列,登录EMBL,申请了登录号。这些新基因片段都是桑葚期特异表达的基因,而且在以后的囊胚期也有表达。兔由母源型调控向合子型调控的过渡是在8～16细胞期开始的,在桑葚期开始表达的这些基因片段应该是兔胚胎时期特异性基因。这些基因的克隆将为进一步研究兔的植入前胚胎发育模式奠定基础。     

Wnt5a及其信号通路与血管新生的研究进展

Wnt5a是Wnt蛋白家族中的成员之一,在细胞成熟、胚胎发育等过程中发挥着重要作用。研究表明Wnt5a的表达调控及其信号通路与血管新生密切相关,并且在血管新生性相关疾病中发挥了重要作用。本文从Wnt5a与其相关信号转导通路对血管新生的影响以及分子机制等方面进行阐述和展望,旨在为以Wnt5a为靶点进行血管新生性疾病的防治提供理论依据。     

棉铃虫Wnt-1基因克隆、多克隆抗体制备及在滞育和非滞育蛹脑中的表达检测

【目的】Wnt1蛋白是Wnt/β-catenin信号通路的重要成员。本研究旨在克隆棉铃虫Helicoverpa armigera Wnt1基因,制备多克隆抗体,进而从蛋白水平初步研究该蛋白在滞育和非滞育蛹脑中的表达情况。【方法】通过RACE的方法克隆棉铃虫Wnt1基因。根据获取的序列构建Wnt1的真核表达载体并调查其亚细胞定位,同时构建原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达、纯化后免疫兔子,制备多克隆抗体。最后用Western blot的方法检测Wnt1蛋白在两种发育状态蛹脑中的表达情况。【结果】成功克隆了棉铃虫Wnt1基因(Gen Bank登录号为KJ206240)。Wnt1定位在细胞质,通过镍柱纯化获得了较纯的重组蛋白。制备的Wnt1抗体效价高达1∶625 000。Western blot结果表明滞育蛹脑中Wnt1蛋白水平明显低于非滞育蛹脑。【结论】获得了高效价的棉铃虫Wnt1多克隆抗体。我们的结果表明滞育蛹脑中Wnt/β-catenin通路很有可能受到抑制。本研究结果为进一步深入研究棉铃虫Wnt/β-catenin信号通路在棉铃虫发育中的作用奠定了基础。     

柞蚕蛹解除滞育过程中海藻糖合成酶基因的表达变化

【目的】克隆柞蚕Antheraea pernyi海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphate synthase,TPS)基因,并对其进行组织表达分析,探讨该基因在柞蚕滞育蛹解除滞育过程中的表达规律,为阐明柞蚕滞育期间碳水化合物代谢规律与蛹滞育解除的关系提供数据支持。【方法】利用PCR及3'RACE技术从柞蚕幼虫脂肪体组织中克隆得到TPS基因,并进行生物信息学分析;RT-PCR检测该基因在柞蚕幼虫各组织中的表达分布,进一步采用Real-time PCR分析柞蚕滞育蛹解除滞育过程中该基因在脂肪体组织和血淋巴中的表达量变化。【结果】克隆获得柞蚕海藻糖合成酶基因并命名为ApTPS。其开放阅读框长2 487 bp,编码828个氨基酸,蛋白预测分子量为93.19 k D,等电点(p I)4.61;无信号肽,无跨膜区。蛋白质亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞质中;蛋白质结构域分析表明,ApTPS有两个保守功能区:TPS(第22-497位氨基酸)和TPP(第532-772位氨基酸)。组织特异性分析表明,ApTPS基因在柞蚕幼虫脂肪体中表达量最高;柞蚕解除滞育过程中,ApTPS在脂肪体和血淋巴中的表达量均有所升高,且显著高于对照组(P0.05),但血淋巴中表达量的升高滞后于脂肪体。【结论】结果提示ApTPS参与了柞蚕蛹滞育中碳水化合物代谢调控并在其中发挥重要作用,与柞蚕蛹滞育解除关系密切。     

Msx1重新分布Ezh2和H3K27me3到细胞核核周具有细胞类型特异性

细胞核内部的空间排布并不是随机的,而是高度动态且具细胞特异性的。在发育过程中,序列特异性的转录调控因子和表观遗传修饰因子的协同作用及其核定位与基因的表达调控密切相关。我们前期研究发现,在成肌细胞中,同源异型框蛋白Msx1通过重新分布Ezh2复合物和抑制标记H3K27me3到细胞核核周来调控靶标基因的表达,从而抑制成肌细胞的分化。这种机制是成肌细胞所特有的,还是Msx1在抑制非成肌细胞分化时也会重新分布Ezh2复合物和转录抑制性标记H3K27me3到细胞核核周,目前还不清楚。在发育过程中,Msx1可以抑制乳腺上皮细胞HC11和成骨细胞BMP2T3的分化,因此我们选取了这两种非成肌细胞做进一步探究。我们发现,在这两种非肌肉细胞中,Msx1虽也富集在细胞核核周,却并不能重新分布Ezh2和转录抑制性标记H3K27me3到细胞核核周。我们的研究表明Msx1重新分布Ezh2和抑制性标记H3K27me3到细胞核核周具有细胞类型特异性。提示我们,Msx1可能是通过不同的分子机制来调控不同类型细胞的分化。     

SSH法分离早期发育相关基因片段

目的:分离和鉴定与小鼠合子基因组激活(ZGA) 以及母源调控向胚胎调控(MZT) 过渡事件 相关的基因片段,为进一步认识ZGA 和MZT 发生的分子机制奠定基础。方法:利用单个植入前 胚胎抑制性消减杂交(SPE2SSH) 的方法,对单个小鼠MⅡ卵母细胞和22细胞期胚胎进行双向消减 杂交;利用cDNA array 对获得的基因片段作进一步的鉴定。结果:从构建的消减杂交库中随机挑 取得31 个克隆,经cDNA array 鉴定发现其中有5 个MⅡ期特异表达的基因片段和9 个22细胞期 特异表达的基因片段,Genbank 检索发现其中10 个片段是首次报道在植入前发育阶段表达。结 论:这些基因片段具有明显的期特异性表达的特点,可能在ZGA、MZT 和胚胎植入前发育过程中 起着重要的作用。     

心肌分化过程中经典Wnt信号促进Isl1表达

ISL1是第二生心区的分子标志,在心血管发育中发挥重要作用.在心脏发育过程中,Isl1的表达具有鲜明的时空特异性.本研究利用P19CL6畸胎瘤干细胞作为心肌分化模型,探讨了Isl1在心肌诱导分化过程中的时间特异性表达及经典Wnt信号通路对其的调控.研究发现,Isl1在心肌分化早期高表达,于诱导第4 d到达高峰,随后快速下调.其表达趋势与经典Wnt通路的激活模式具有时间上的同步性.通过加入Wnt3a蛋白及Li Cl激活经典Wnt通路,能够促进Isl1基因的表达,而Wnt通路抑制分子Frizzled-4/Fc和DKK1能够下调Isl1表达.β-catenin过表达及RNAi实验也获得相似的结果.染色质免疫共沉淀实验证实,Wnt通路效应分子LEF1,在细胞分化第4 d与其在Isl1基因启动子上游-2 300 bp处的结合增强,因而促进了Isl1基因的表达.本研究表明,经典Wnt信号能够通过LEF1/β-catenin与Isl1启动子特异结合,调控Isl1基因在心肌早期分化阶段的表达.