多纤毛细胞纤毛精确组装的调控机制

高等动物体内气管、脑室管膜及输卵管等上皮组织具有一类富含运动纤毛的多纤毛细胞,通过其细胞表面运动纤毛的周期性摆动可以清洁气管、驱动脑脊液流动和受精卵运动.运动纤毛发生或功能的异常则可导致气管炎、脑积水、不孕不育等多种遗传疾病.然而,在多纤毛细胞分化过程中关于如何精确组装运动性纤毛复杂结构的分子机制仍不清楚.该研究运用蛋...     

草履虫的纤毛运动

一个草履虫的体表约有二万条纤毛.草履虫依靠纤毛的鞭打,在水中游泳,这是它的主要运动方式.此外,草履虫还能以其腹侧(开口的一侧)的纤毛尖端附着在水草或水中其他物体上,缓慢地作匍匐运动.这种运动方式在绿草履虫(P.bursaria)和卡氏草履虫(P.calkiusi)比较常见. 纤毛的超微结构纤毛是从细胞质基质向细胞表面突出的一种细长的细胞器,其最外层的膜即为细胞膜的延伸,称纤毛膜.纤毛露在细胞外面的长度约为     

可口革囊星虫肾管纤毛的分布及结构特征

为了解可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta)肾管纤毛的结构特点及其功能,采用显微及亚显微技术观察研究了可口革囊星虫肾管纤毛的分布位置及形态结构特征。结果表明,肾管外膜多纤毛细胞表面簇生纤毛、内部柱状上皮细胞与立方上皮细胞游离面着生分散的纤毛,肾口内面也着生纤毛。纤毛结构由纤毛干、过渡区、基体及其纤毛小根组成;纤毛干由"9+2"结构的轴丝外被纤毛膜构成;纤毛干与基体之间为过渡区,中央微管终止于此,外周双联微管通过过渡区和基体的外周轴丝相连;基体呈圆筒状,为"9+0"结构;纤毛小根分长根和短根,均为基体发出的由微细原纤维组成的圆锥形结构,具间隔70 nm的明显横纹。肾管纤毛可能在促进体腔液流动、提高肾管对体腔液的过滤作用以及引导成熟精卵进入肾管等方面发挥作用。     

细胞纤毛在信号转导与器官发育中的作用与机制

纤毛(cilia)是细胞表面的突起状细胞器,几乎存在于所有细胞表面,且广泛分布于组织和器官的上皮.纤毛由外部的纤毛膜和内部的轴丝组成,结构在进化上十分保守.根据微管组成和排列方式的不同,纤毛可分为9+2型运动纤毛与9+0型基本纤毛或非运动纤毛.作为一种特殊的感受器,纤毛通过影响细胞信号通路参与胚胎形成、心脏等内脏器官发育及人体重要生理活动.本课题组在国际上首次把前列腺素信号通路与纤毛生长及心脏发育相联系.研究发现,ABCC4/LKT前列腺素转运蛋白从细胞内运输前列腺素E2(PGE2)至细胞外,并通过结合位于纤毛膜上的G蛋白偶联受体EP4影响细胞内c AMP浓度,调节纤毛内运输蛋白的正向速率,进而调控纤毛生长与心脏等器官的左右不对称性发育.纤毛生长或功能缺陷会引发先天性心脏病、多囊肾、视网膜变性等多种疾病.本文主要介绍纤毛参与调控细胞内信号转导与器官发育及相关纤毛疾病.     

电针和伤害性刺激条件下Fos在大鼠一些递质免疫阳性触液神经元中的表达

在电针和伤害性刺激条件下,分别可在大鼠的脑室和脑表面软膜部位的ＤｙｎＡ、Ｍ－Ｅｎｋ、Ｓｐ。ＮＴ、ＧＡＢＡ、ＤＢＨ及５－ＨＴ免疫阳性的接触脑脊液神经元中观察到ｃ－ｆｏｓ原癌基因蛋白的表达。这些触液神经元有的位于管膜上皮浅表,有的位于上皮之间或下方,构成管膜上、管膜间或管膜下触液神经元,在室管膜间虽然也能观察到典型的双极神经元,但占多数为多极神经元,并且也能观察到含纤毛的柱状管膜上皮受膨体状神经终末的支配。     

初级纤毛的结构与功能及其在运动系统疾病中的研究进展

纤毛是由微管组成,存在于大部分细胞表面呈头发状结构的细胞器。根据纤毛是否运动,可以将其分为初级纤毛和动纤毛(多纤毛)。动纤毛常分布于大脑中央水管上皮、气道上皮、生殖系统的输卵管上皮组织等处。初级纤毛则分布于其余的大部分组织器官的细胞内,例如肾小管上皮细胞、各骨细胞或者软骨细胞、椎间盘细胞等。初级纤毛被认为是细胞把外界信号转导到细胞内的机械信号或者化学感受器和多种信号通路转导的中心。运动系统是由骨、软骨、关节、肌腱等组织组成,具有运动、支持、保护功能的人体主要承受力学的系统。因此,作为人体机械信号感受器的初级纤毛被认为与人体运动系统正常生理功能的维持密切相关。参与纤毛形成的基因突变可导致纤毛缺失,从而引起运动系统的多组织器官异常。同时,人们也发现在骨性关节炎、椎间盘退变、脊柱侧弯等许多常见的运动系统疾病中存在初级纤毛异常。因此,深入研究初级纤毛在运动系统组织器官生理功能维持及与疾病的关系有助于运动系统疾病的治疗。该文对初级纤毛与运动系统疾病的研究进展进行综述,指出了纤毛与运动系统疾病的最新进展及重点与难点,为运动系统疾病的发病机制研究提供理论参考。     

镰游仆虫腹面皮层细胞骨架的扫描电镜观察

应用非离子去垢剂抽提和扫描电镜样品制备、观察相结合的方法，显示了镰游仆虫的腹面皮层细胞骨架，详细描述了处于毛基体和毛基体下水平的口围带、口侧膜、额腹横棘毛骨架，以及口围带小膜托架、口侧膜托架、额腹横棘毛托架的主要附属纤维和非纤毛区表膜下皮层骨架的立体图形。作者据所述各种纤毛器托架附属纤维的定位和分布特征推测，这些附属结构可能与细胞内各种纤毛器间的联系，以及包括纤毛器运动在内的整个细胞运动的协调等有关。     

鲫鱼松果体的显微和超微结构研究

本文作者发现鲫鱼的松果体与一般硬骨鱼不同,它除由背囊和背囊内褶中松果管所组成的松果体外,还有退化的旁突体和副松果体.背囊是单层柱状纤毛上皮,其腔与第3脑室相通,松果管由光感觉细胞、支持细胞、节细胞、丰富的血管和无髓神经纤维构成.松果体既是光感受器又有内分泌的功能.       

磷酸化调控纤毛的解聚

<正>纤毛(也称鞭毛)是突出于真核细胞表面的一类在进化上很保守的细胞器,由纤毛膜、轴丝及其底部的基体组成.纤毛广泛分布于原生动物及脊椎动物细胞表面,负责感受内外环境信号以及驱动细胞运动.在哺乳动物特别是人类中,纤毛结构和功能的异常能导致多囊肾,神经系统发育缺陷,听觉、嗅觉和视觉的衰退,呼吸道疾病和不育症等,这些疾病统称为纤毛病,其发病率在1/1000左右.目前还没有治疗     

在胚胎发育中第三脑室室管膜细胞表达乙酰胆碱转移酶

目的在研究胚胎14天（E14）大鼠端脑放射状胶质细胞与胆碱能前体细胞的关系时发现,第三脑室室管膜细胞和侧脑室脉络丛上皮细胞均表达胆碱能神经元标志性蛋白,即乙酰胆碱转移酶（Choline acetyltransferase,ChAT）。方法E14大鼠端脑冠状连续切片,采用免疫组织化学染色法,分别对放射状胶质细胞标志性蛋白,即波形蛋白（Vi men-tin）和乙酰胆碱转移酶进行免疫组织化学染色。结果E14大鼠端脑室管膜细胞呈单层衬于第三脑室,在背中侧的室管膜细胞由单层增殖为复层。上皮基底部与邻近组织分界不清,这些细胞的游离面胞质呈乙酰胆碱转移酶免疫反应阳性,在邻近的第三脑室周围局部形成乙酰胆碱转移酶阳性细胞群。在相邻切片的同一区域内复层室管膜细胞波形蛋白免疫反应阴性。结论第三脑室背中侧室管膜细胞作为神经干细胞分裂、增殖,产生胆碱能前体细胞,并向第三脑室周围组织迁移,形成基底前脑神经核团的Ch5,Ch6胆碱能神经细胞群。     

纤毛及纤毛相关疾病研究进展

纤毛是一种以细胞微管为主形成的突出于细胞表面的结构,分布于哺乳动物体内的大多数细胞。近年来研究发现,很多人类疾病都与纤毛结构、长度的失调相关,所以有关纤毛的研究是目前研究的热点领域。越来越多的证据证明,纤毛除了提供流体推动力参与细胞的运动功能之外,还具有信号传导的功能,在细胞生命活动的各个方面发挥着多种关键作用。它参与调控细胞生理活动、增殖与分化以及动物个体发育。因此,深入地探索纤毛调控机理对基础生物学理论的发展和人类纤毛相关疾病的攻克有重要意义。该文简要介绍了纤毛的结构、组装与解聚的机制、参与信号传导的功能以及纤毛缺陷同人类疾病的关系。     

草丛土毛虫皮层纤毛器的微管胞器研究

本文应用FLUTAX直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记．显示了土壤纤毛虫草丛土毛虫（Territricha stramenticola）的皮层纤毛器微管胞器．其中纤毛器基部微管按口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背触毛等纤毛器图式分布和定位,口围带和波动膜基部含小膜微管托架、小膜附属微管和波动膜微管骨架网;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束：左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束及后微管芽;背触毛基部含前纵微管束、后纵微管柬。横棘毛基部含有较发达的横微管束,缘棘毛基部含后微管芽及其横微管束的定位可能具有本种纤毛虫细胞的特异性。纤毛器微管胞器在细胞表膜下分化形成的基部微管及其微管层使细胞的运动纤毛器与强固的微管骨架结构网相联系．其微管胞器的建构可能是细胞对土壤生存环境的一种适应．是细胞运动胞器的功能活动与环境相互作用的结果。形态发生中,老口围带微管是逐步进行更新的：老棘毛微管胞器对新结构的发生和形成具有定位和物质贡献的作用．并且老结构在新结构分化和成熟期间也经历了行使相应的生理功能及逐渐退化和失去功能的过程．     

原生动物贻贝棘尾虫微管胞器的荧光标记与显示

采用FLUTAX直接荧光标记和抗α微管蛋白抗体的间接免疫荧光标记显示,原生动物贻贝棘尾虫(Stylonychia mytilus)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、左右缘棘毛、背纤毛等纤毛器微管骨架、纤毛器基部附属微管和其他皮层微管骨架组成。纤毛器微管骨架和基部附属微管按皮层纤毛模式定位;皮层左、右侧微管带和领肋壁微管等其他皮层微管构成细胞特定位置的皮层微管骨架,并可能为具有背腹分化的腹毛目纤毛虫所特有,对维持细胞背腹面的形态、支持附近纤毛器(如左、右缘棘毛)的运动起作用。本文较完整地阐述了其细胞骨架的三维构形,对于深入了解纤毛虫细胞微管骨架的结构和分布特征,进一步揭示微管类胞器的功能是有意义的。     

皱纹盘鲍肾脏的组织化学和超微结构

以组织学、组织化学和透射电镜观察等方法研究了皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai)的肾脏。肾脏由无数肾小管和集合管组成。肾小管上皮细胞游离面有明显的刷状缘,并有少量纤毛,细胞顶端存在大量直径为0.8-1.8μm的折光小体,组化研究显示小体内含铁。基底端质膜高度内折,并呈碱性磷酸酶活性。上皮细胞与血窦仅有基底膜相隔,细胞内最具特征性的结构是“膜囊体”,光镜下它呈嗜酸性团块,组化研究显示含丰富的蛋白质,电镜下观察它由双层单位膜围成的众多的小管及扁囊构成,小管的直径或扁囊的高度为30－80nm,某一局部的小管或扁囊的形状及排列很有规律性。“膜囊体”的性质尚不清楚。除纤毛数量增加和“膜囊体”较小一局部的小管或扁囊的形状主排列很有规律性。“膜囊体”的性质尚不清楚。除纤毛数量增加和“膜囊体”较小外,集合管上皮细胞的组织化学和超微结构类似于肾小管上皮细胞。在集合管和腔上皮还存在少量的粘液细胞。     

腺苷酸环化酶Ⅲ(AC3)在非神经细胞内的定位（英文）

腺苷酸环化酶III(adenylate cyclase III,AC3)最早发现于小鼠主要嗅觉表皮,是c AMP信号通路的组成成分之一,它的缺失可导致小鼠嗅觉丧失、体重增加、雄性不育、母性关爱行为丧失和学习与记忆能力下降等。脊椎动物体内绝大多数细胞具有纤毛,在小鼠大脑神经元中AC3定位于初级纤毛,许多非神经类型细胞也有AC3的表达,然而其与非神经类细胞纤毛的关系尚待确定。该文选择了8种细胞株(2种神经类细胞株、6种非神经类细胞株),对上述问题进行了研究。RT-PCR及其产物DNA测序结果显示,这些细胞中均有AC3的表达。免疫荧光染色结果显示,在IMCD3、293T和BMSCs等细胞株中,AC3与细胞初级纤毛的荧光信号重叠;在A549和He La两种癌细胞株中,AC3也定位在初级纤毛上。该研究结果表明,AC3在多数非神经细胞中也表达于纤毛部位。     

HRP引入侧脑室后第Ⅲ脑室壁形态学观察

将辣根过氧化物酶（ＨＲＰ）引入侧脑室５分钟时,第Ⅲ脑室连续冠状切片ＤＡＢ呈色光学显微镜观察。结果显示：第Ⅲ脑室两侧壁及除正中隆起以外的第Ⅲ脑室底部,沿室管膜上皮细胞间隙有ＨＲＰ阳性反应产物,并沿细胞间隙扩散入室管膜深层的组织。而在正中隆起处室管膜上皮细胞间隙以及深层的组织无ＨＲＰ阳性反应产物,且与侧壁分界清楚。这提示脑脊液与脑细胞外液进行物质交换的可能性。     

肌动蛋白细胞骨架在小鼠第二生心区祖细胞部署发育中的作用

脊椎动物心管起源于早期胚胎的生心中胚层细胞,随后从邻近的咽中胚层和内脏中胚层中逐渐添加第二生心区(second heart field, SHF)祖细胞而延长。SHF细胞向心管贡献受损,使心管不能最大限度地延长,导致一系列的心脏发育缺陷,包括最常见的右心室发育不良与流出道分隔旋转异常等先天性出生缺陷。SHF祖细胞构成非经典顶端-基底极性上皮,并具有顶部单纤毛、动态肌动蛋白(actin)富集基底端的丝状伪足等特点。本文总结了actin细胞骨架在小鼠SHF祖细胞部署发育过程中的研究进展,揭示actin细胞骨架在SHF祖细胞发育特别是SHF细胞向流出道部署过程中的重要性,以期为阐明和理解SHF祖细胞迁移、部署的细胞生物学特性提供一定的理论参考。     

动物细胞的多功能细胞器——鞭毛、纤毛和微绒毛(3)

动物是从单细胞生物中带鞭毛的领鞭毛虫演化而来的,但是在过去的很长一段时期中,人们普遍认为动物身体内的多数细胞是不带鞭毛的,只有精子、呼吸道和输卵管的上皮细胞有能够摆动的鞭毛(称动纤毛)。在20世纪60年代,人们就发现动物细胞上不能摆动的鞭毛(称静纤毛),但是由于不知其生理功能而不被重视。在21世纪初,科学家发现,多囊肾其实是与纤毛有关的疾病,随后对纤毛的研究才进入热潮。近年来的研究表明,在脑脊液的流动和动物内脏位置左右不对称分布上动纤毛发挥关键作用。而静纤毛存在于动物的许多细胞上,含有各种感觉受体,成为动物细胞接收信号的"天线"。它们能够感知动物体内多种液体的流动情况,被动物用于监测血压、眼压、胆汁流动、尿液流动和感知骨骼负荷;动物的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、自体感觉、细胞运动也是通过静纤毛接收信号的。在动物胚胎的发育过程中,静纤毛也负责细胞的信息接收,是Hedgehog(刺猬蛋白)信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等的起始处。由于纤毛在动物体内的多种功能,纤毛功能障碍会导致全身性疾病,统称纤毛病(ciliopathy),包括嗅觉丧失、听觉丧失、视网膜退化、雄性不育、脑室积水、脑发育障碍、骨骼畸形、多指、多囊肾、多囊肝、内脏位置左右颠倒等多种症状。领鞭毛虫的另一个线状结构——领毛,演变成为动物细胞上的微绒毛,像静纤毛一样,成为细胞接收信号的"天线",在视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和自体感觉中发挥作用。因此鞭毛、纤毛和微绒毛一起,被认为是动物细胞上的多功能细胞器。     

动物细胞的多功能细胞器——鞭毛、纤毛和微绒毛(1)

动物是从单细胞生物中带鞭毛的领鞭毛虫演化而来的,但是在过去的很长一段时期中,人们普遍认为动物身体内的多数细胞是不带鞭毛的,只有精子、呼吸道和输卵管的上皮细胞有能够摆动的鞭毛(称动纤毛)。在20世纪60年代,人们就发现动物细胞上不能摆动的鞭毛(称静纤毛),但是由于不知其生理功能而不被重视。在21世纪初,科学家发现,多囊肾其实是与纤毛有关的疾病,随后对纤毛的研究才进入热潮。近年来的研究表明,在脑脊液的流动和动物内脏位置左右不对称分布上动纤毛发挥关键作用。而静纤毛存在于动物的许多细胞上,含有各种感觉受体,成为动物细胞接收信号的"天线"。它们能够感知动物体内多种液体的流动情况,被动物用于监测血压、眼压、胆汁流动、尿液流动和感知骨骼负荷;动物的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、自体感觉、细胞运动也是通过静纤毛接收信号的。在动物胚胎的发育过程中,静纤毛也负责细胞的信息接收,是Hedgehog(刺猬蛋白)信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等的起始处。由于纤毛在动物体内的多种功能,纤毛功能障碍会导致全身性疾病,统称纤毛病(ciliopathy),包括嗅觉丧失、听觉丧失、视网膜退化、雄性不育、脑室积水、脑发育障碍、骨骼畸形、多指、多囊肾、多囊肝、内脏位置左右颠倒等多种症状。领鞭毛虫的另一个线状结构——领毛,演变成为动物细胞上的微绒毛,像静纤毛一样,成为细胞接收信号的"天线",在视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和自体感觉中发挥作用。因此鞭毛、纤毛和微绒毛一起,被认为是动物细胞上的多功能细胞器。     

动物细胞的多功能细胞器——鞭毛、纤毛和微绒毛(2)

动物是从单细胞生物中带鞭毛的领鞭毛虫演化而来的,但是在过去的很长一段时期中,人们普遍认为动物身体内的多数细胞是不带鞭毛的,只有精子、呼吸道和输卵管的上皮细胞有能够摆动的鞭毛(称动纤毛)。在20世纪60年代,人们就发现动物细胞上不能摆动的鞭毛(称静纤毛),但是由于不知其生理功能而不被重视。在21世纪初,科学家发现,多囊肾其实是与纤毛有关的疾病,随后对纤毛的研究才进入热潮。近年来的研究表明,在脑脊液的流动和动物内脏位置左右不对称分布上动纤毛发挥关键作用。而静纤毛存在于动物的许多细胞上,含有各种感觉受体,成为动物细胞接收信号的"天线"。它们能够感知动物体内多种液体的流动情况,被动物用于监测血压、眼压、胆汁流动、尿液流动和感知骨骼负荷;动物的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、自体感觉、细胞运动也是通过静纤毛接收信号的。在动物胚胎的发育过程中,静纤毛也负责细胞的信息接收,是Hedgehog(刺猬蛋白)信号通路、Wnt信号通路、Notch信号通路等的起始处。由于纤毛在动物体内的多种功能,纤毛功能障碍会导致全身性疾病,统称纤毛病(ciliopathy),包括嗅觉丧失、听觉丧失、视网膜退化、雄性不育、脑室积水、脑发育障碍、骨骼畸形、多指、多囊肾、多囊肝、内脏位置左右颠倒等多种症状。领鞭毛虫的另一个线状结构——领毛,演变成为动物细胞上的微绒毛,像静纤毛一样,成为细胞接收信号的"天线",在视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和自体感觉中发挥作用。因此鞭毛、纤毛和微绒毛一起,被认为是动物细胞上的多功能细胞器。