编委推荐

正Developmental Cell|成纤维细胞去分化是断肢再生成功的决定因素脊椎动物中只有两栖动物能够再生断肢。有尾两栖动物蝾螈在一生各阶段都可以再生断肢,而无尾两栖动物爪蛙在变态后只有很有限的断肢再生能力。爪蛙断肢能够形成再生芽基,但其再生仅限于形成棘状软骨,而且不分节,即没有图式建成。是什么因素导致爪蛙断肢再生发生了缺陷?爪蛙断肢芽基的细胞,与蝾螈芽基细胞究竟有什么不同?     

蝾螈肢体再生中终末分化细胞去分化调控机制的研究进展

两栖类有尾目动物蝾螈具有极强的再生能力,尤其在肢体受损被截断后能在较短时间内达到复原,而哺乳动物不具备肢体再生的能力.在肢体再生中,残肢处的终末分化细胞发生去分化是诱导再生芽基形成,启动断肢再生的重要始动步骤.现从蝾螈断肢再生的组织形态、细胞生物学、信号分子和神经免疫调控等方面对终末分化细胞去分化调控机制的进展进行综述...     

两栖动物器官再生的细胞与分子机制

包括人类在内的哺乳动物仅具有极为有限的再生能力,然而以蝾螈、非洲爪蟾等为代表的两栖类动物则能在特定时期完全修复缺损的组织器官。该文对近年来两栖类动物组织器官再生的细胞及分子机制研究作一综述,并以诱导成体爪蟾断肢再生为例,探讨诱导器官再生的研究策略。     

在非洲爪蛙胚胎中过表达atf4影响早期神经发育及眼睛的形成

越来越多的证据表明转录激活因子4(atf4)是一个与胚胎发育相关的基因.该文研究了非洲爪蛙atf4在胚胎发育过程中的表达和功能.atf4特异性地表达在非洲爪蛙胚胎的脑部、眼睛、血岛、原肾、肝脏、胰腺以及胃和十二指肠的部分细胞.在非洲爪蛙胚胎的动物极半球过表达适量(不影响胚胎整体形态发生的剂量)的atf4,对神经上皮细胞中sox3的表达无明显影响,也不引起细胞凋亡;但是对原始神经元的标记基因以及预定形成前脑、中脑、视网膜和晶状体的前体细胞的标记基因表达都有不同程度的抑制,最终导致无晶状体小眼的表型.该研究结果首次提示对正常的早期神经发育及眼睛形成而言,atf4的活性需受到严格的调控.     

非洲爪蛙：一种研究肾脏发育和多囊肾的优势动物模型

非洲爪蛙(Xenopus laevis)是目前基础研究中广泛使用的重要动物模型,主要用于研究脊椎动物各组织器官的早期发育。相对于其他动物模型,非洲爪蛙在肾脏发育和多囊肾相关疾病探索中的优势更为显著。非洲爪蛙肾脏简单,但进化保守,实验技术简便,但结果可靠,对于肾脏发育和疾病发展中的复杂基因调控网络研究非常重要。虽然小鼠和大鼠的后肾目前是研究肾脏的主要模型,但非洲爪蛙对于多发性肾脏疾病研究仍然不可或缺。该文就非洲爪蛙的肾脏发育特点和作为模型动物研究多囊肾疾病的优缺点做一综述。     

热带爪蛙LAP家族基因在胚胎早期发育中的表达图式

LAP家族蛋白含有特征性的富含亮氨酸的重复序列和PDZ结构域.在脊椎动物和无脊椎动物中,LAP家族基因在细胞极性、上皮组织的动态平衡与肿瘤抑制等的调控中具有重要作用.在脊椎动物中,这一家族基因包括4个成员：densin,erbin,scribble和lano.本研究根据热带爪蟾（Xenopus tropicalis）的基因组与EST序列,推测了其LAP家族的4个基因,克隆了其基因片段并研究了它们在胚胎发育中的表达图式.爪蛙的LAP蛋白在结构上与其他脊椎动物中的同源蛋白相似.这4个基因均有母源性表达,在卵裂期胚胎动物极细胞中表达较强,到原肠胚期在动物帽细胞中可检测到.在胚胎发育晚期,这些基因在上皮细胞中表达较广,包括神经上皮、耳泡、视泡和前肾.上述结果表明,LAP基因可能参与调控爪蛙早期发育中的上皮细胞极性和形态发生.在爪蛙胚胎头部,erbin和lano具有相似的时空表达图式,这表明二者在体内的功能可能是相关的.     

非洲爪蟾在神经系统疾病研究中的应用

在生物医学研究领域,使用合适的动物模型研究大脑运行机制和疾病机理至关重要。作为经典的脊椎动物模型,非洲爪蟾在研究神经环路构建和功能以及神经疾病的分子机制中具有一定优势。因为非洲爪蟾的胚胎发育过程与人类器官形成过程相似,同时,神经系统疾病往往与神经系统功能异常和发育缺陷有关,所以一些人类疾病在基因和形态上的功能机制可以通过非洲爪蟾的胚胎发育模型进行在体研究,且神经前体细胞的增殖分化以及视觉刺激依赖的神经环路稳态和功能研究已经相对成熟。目前,该模型已经在癫痫和自闭症及表观遗传调控等相关疾病的研究上得到了应用。该文将分别介绍非洲爪蟾蝌蚪模型在环境毒物诱发疾病、神经发育障碍以及表观遗传疾病机制研究领域的最新进展。     

运用反义寡核苷酸研究非洲爪蛙母源基因的功能

母源基因在动物胚胎早期发育中的功能是发育生物学研究领域的难点之一。在过去二十多年里,反义寡核苷酸介导的反向遗传学技术在多种模式生物中均得到广泛应用,在非洲爪蛙母源基因功能分析中,反义寡核苷酸介导的mRNA降解和受体转移(host transfer)技术的联合使用,确立了以转录因子VegT和Wnt信号分子家族成员Wnt11为代表的母源基因在非洲爪蛙胚胎早期图式建成中的重要功能。目前,非洲爪蛙仍然是研究脊椎动物母源基因功能最为方便的模式系统,因此,该文将在简要叙述VegT和Wnt11调控胚胎三胚层的决定与分化和背方组织者中心诱导过程中的作用的基础上,较为详细地介绍反义脱氧寡核苷酸降解母源mRNA的原理和其与受体转移技术结合使用,分析非洲爪蛙母源基因功能的详细技术流程。     

植物再生——自然界的神秘力量

<正>自然界的植物再生现象动物的器官再生现象广为人知,如壁虎在遇到危险时可以采取断尾来摆脱险境并再生出新的尾部,蝾螈也可以断肢自救并随后再生出新的肢体。同样的,自然界的植物也可以利用再生来应对外界生长环境的变化:多肉植物的离体叶片可以在伤口处生出新芽和新根,并最终形成新植株;白杨的枝条通过扦插可以长出不定     

双斑蟋若虫后足的再生观察

研究蟋蟀若虫是否具有再生的能力,在实验室内对直翅目蟋蟀科的双斑蟋Gryllus bimaculata de Geer若虫后足的再生情况进行初步观察。结果表明:双斑蟋若虫的后足确实具有再生的能力,且再生足的伸长生长与正常足一样,均出现于虫体蜕皮时。再生的过程主要分为3个阶段:突起期、“肢芽”期、短小足期。实验结果还表明:再生能力与断肢发生的时间及断肢部位有关;断肢部位离肢体越远,再生能力越强;断肢发生的时间越早,再生能力越强。     

用异龄移植研究有尾类胚胎表皮传导能力的出现和消失

两栖类胚胎的表皮,只是在一定的发育阶段具有传播兴奋的能力。有尾类胚胎表皮显示可兴奋性的期间,从分期26(早尾芽期)开始,直到分期37末(第一对外鳃出现分枝),某些部位甚至更晚些。无尾类的爪蟾和黑斑蛙胚胎,虽然其体形以及以此为准的分期与蝾螈的有所不同,表皮传播兴奋的期间,自分期24到分期40,和后者基本一致。     

三种华枝断肢再生的研究

目(竹节虫目)的昆虫具有很强的断肢再生能力。该文通过对华枝属(Sinophasma spp)三种昆虫的实验,表明其再生能力与断肢发生的时间及数量有关。断肢1只或2只的1～4龄虫体发育至成虫期或至若虫末龄时,其再生足的长度与相应的正常足长度相近。若在5龄初时断肢1～2只,也具有再生能力,但至成虫期其再生足的长度则短于相对应的正常足。若在6龄及成虫时断肢,则无再生能力（若6龄时出现断肢再生,则若虫期多为7龄）。实验结果还表明,若断肢为3只或3只以上,则虫体不能存活,且多在断肢后2～3 d内死亡。观察中尚发现,再生足生长速度明显高于正常足。而且,断肢的龄期越高,再生足生长速度越快。再生足的伸长生长与正常足一样,均出现于虫体蜕皮时。     

异型一氧化氮合酶在爪蛙鼻粘膜中的分布

用还原型辅酶Ⅱ黄递酶组织化学和一氧化氮合酶（ＮＯＳ）免疫细胞化学技术研究了成年爪蛙（Ｘｅｎｏｐｕｓｌａｅｖｉｓ）鼻粘膜ＮＯＳ的阳性结构。嗅上皮中嗅感觉神经元和支持细胞,以及固有层中的神经束、血管和粘膜下腺均呈还原型辅酶Ⅱ黄递酶阳性染色。在嗅上皮中,未见Ⅰ型或Ⅱ型ＮＯＳ抗体免疫反应阳性结构,但鼻内侧窦和内侧窦口顶嗅上皮中的嗅感觉神经元见有Ⅲ型ＮＯＳ强免疫反应。在固有层中,Ⅰ型或Ⅲ型ＮＯＳ免疫反应性存在于神经束和血管中,未见于粘膜下腺的腺泡中。结果表明,不同异型的ＮＯＳ存在于爪蛙鼻粘膜中,提示一氧化氮可能参与爪蛙的化学感觉活动。     

三种华枝断肢再生的研究

目（竹节虫目）的昆虫具有很强的断肢再生能力。该文通过对华枝属（Ｓｉｎｏｐｈａｓｍａｓｐｐ）三种昆虫的实验,表明其再生能力与断肢发生的时间及数量有关。断肢１只或２只的１～４龄虫体发育至成虫期或至若虫末龄时,其再生足的长度与相应的正常足长度相近。若在５龄初时断肢１～２只,也具有再生能力,但至成虫期其再生足的长度则短于相对应的正常足。若在６龄及成虫时断肢,则无再生能力（若６龄时出现断肢再生,则若虫期多为７龄）。实验结果还表明,若断肢为３只或３只以上,则虫体不能存活,且多在断肢后２～３ｄ内死亡。观察中尚发现,再生足生长速度明显高于正常足。而且,断肢的龄期越高,再生足生长速度越快。再生足的伸长生长与正常足一样,均出现于虫体蜕皮时。     

蛙类声音通讯研究进展

声音通讯包含鸣声的产生、传播及对鸣声的感知与行为响应。对大多数无尾两栖类而言,雄性个体间的竞争(即雄雄竞争)、雌性配偶识别与选择几乎完全依赖声音通讯,因此准确及时的声音信息传递与接收对蛙类的生存和繁殖起着决定性作用。本文总结了蛙类鸣叫特征及其产生机制,归纳了声音通讯在蛙类性选择中的功能及协同进化,探讨了鸣声感知的神经机制及声音通讯的内分泌机制。最后对蛙类声音通讯研究方向进行了展望,并提出了可能的解决方案。     

蛙类促性腺激素释放激素的研究

蛙类促性腺激素释放激素的研究李远友林浩然（中山大学生物系广州５１０２７５）关键词促性腺激素释放激素特性作用蛙促性腺激素释放激素（ＧｎＲＨ）是脊椎动物脑垂体促性激素（ＧｔＨ）合成和释放的主要调节者,在生殖功能神经激素调控中起关键作用。近年来,哺乳类和...     

关于有尾类非典型胚胎表皮的传导能力

庄和戴在蝾螈胚胎的联体—正常胚胎和割除神经板的胚胎前后地接到一起—观察到刺激表皮可以引起躯体运动反应;用黑斑蛙的胚胎得到一致的结果,因此肯定地证实了Wintrebert发现的、而后有争议的两栖类胚胎表皮传导刺激的能力。范和戴用微电极记录了伴同传导的电活动。Roberts Roberts和Stirling用     

我家的火龙萌神

<正>说起宠物,你第一个想起的或许是小猫小狗小白免。但我的宠物不一样,它就是超级萌神——蝾螈。我给蝾螈起名叫火龙,之所以取这个帅气十足的名字是因为它背上有一条长长的红色条纹。龙有五爪,它也有五爪,虽然短了点,但还是很威风。它的眼睛又黑又小,炯炯有神,萌态十足。它的尾巴长长扁扁,身上滑溜溜的。     

蛙与蝾螈胚胎的中胚层形成有异

两栖动物在胚胎发育过程中,从原肠早期背唇形成,到神经胚时期,蛙胚与蝾螈胚胎的中胚层从预定区域到最终位置,以至形成胚体完整的三个胚层是有所不同的。在蛙胚中,从预定区域看,从背唇最先卷入的是内胚层,接着索前板和脊索物质也相继卷入,插在内胚层与外胚层之间,并与内胚层紧密相贴。随着背唇的扩展、侧唇的形成,脊索旁的中胚层也相继卷入,排在脊索两侧,同时内胚层在脊索中胚层之下也卷入,脊索中胚层与内胚层紧密相贴,在表面上分不出来。侧唇扩展延伸时,中胚层物质卷入更多,它们都插在内胚层     

泽蛙早期胚胎头部再生现象的观察

本文报道通过对泽蛙早期胚胎进行截头再生实验的观察,结果发现泽蛙尾芽期、肌肉感应期、孵化期及角膜透明期等不同发育时期的胚胎对截断头部的反应都有着基本相同的方式,即不同程度地出现完全再生、不完全再生及不出现再生的现象。泽蛙胚胎发育早期能再生出头的事实,充分证明某些脊椎动物也和某些无脊椎动物一样是具有头部再生能力的。