重要转录因子FoxO3a在斑马鱼性腺中的表达分析

FoxO蛋白作为Forkhead Box家族的重要一员,在动物的生长发育、细胞分化、代谢、免疫和凋亡等方面起重要作用,研究发现FoxO蛋白是哺乳动物卵泡发育的重要调节因子.通过检测雌雄斑马鱼性腺中foxo3a基因的表达情况,初步研究FoxO在鱼类生殖发育中的作用.PCR和蛋白免疫杂交结果都显示foxo3a基因在斑马鱼雌性性腺中的表达量要明显高于雄性.这一结果提示,foxo3a基因在斑马鱼的卵巢发育中可能发挥重要作用.     

视黄酸缺乏对斑马鱼心脏房室分化的影响

目的 通过化学遗传学方法建立视黄酸缺乏的斑马鱼模型,探讨视黄酸缺乏对斑马鱼胚胎心脏前后轴发育即房室分化的影响.方法 在斑马鱼胚胎孵育的5 hpf,用不同浓度梯度的视黄醛脱氢酶2抑制剂DEAB(1×10-6、5×10-6、10×10-6、25×10-6 mol/L)处理斑马鱼胚胎,实时观察斑马鱼胚胎发育的全过程.通过给予斑马鱼胚胎外源性视黄酸,观察其对DEAB的拮抗作用.应用胚胎整体原位杂交观察视黄酸缺乏对心脏特异基因vmhc和amhc表达的影响.结果 斑马鱼胚胎的生存率随着DEAB处理浓度的增加而降低,当DEAB浓度≥5×10-6 mol/L时,斑马鱼的畸胎率达100%.5×10-6 mol/L DEAB的致畸作用能够被1×10-9mol/L外源性视黄酸所拮抗.整体原位杂交结果显示视黄酸缺乏会导致斑马鱼胚胎心脏房室分化异常,表现为vmhc表达细胞的范围增大,amhc表达细胞的范围缩小.结论 通过外源性DEAB处理能有效地建立视黄酸缺乏的斑马鱼模型,DEAB影响胚胎发育存在剂量依赖性.视黄酸在斑马鱼心脏前后轴发育过程中起重要调控作用,心脏发育早期视黄酸缺乏会抑制心房的发育而支持心室的发育,出现房室分化异常.     

斑马鱼整体原位杂交法研究MMP15a的发育相关表达的初步观察

克隆斑马鱼基质金属蛋白酶15a（MMP15a）基因,并研究其在斑马鱼胚胎早期发育中的时空表达状况。收集不同发育时期的斑马鱼胚胎,制备DIG标记的MMP15a RNA探针,采用全胚胎原位杂交方法研究MMP15a基因在胚胎斑马鱼的表达。结果MMP15a基因在胚胎受精后一个细胞时期就开始表达,从受精后24h起,在眼睛处表达明显,从受精后48h MMP15a在胸鳍和耳囊有特异性表达至到受精后96h。MMP15a在斑马鱼胚胎发育不同时期表达明显,且在胸鳍和耳囊处有持续表达。     

整体原位杂交法初步研究MMP11b在斑马鱼胚胎发育过程中的表达

克隆斑马鱼基质金属蛋白酶11b（MMP11b）基因,并研究其在斑马鱼胚胎早期发育中的时空表达状况。收集不同发育时期的斑马鱼胚胎,制备DIG标记的MMP11b RNA探针,采用全胚胎原位杂交方法研究MMP11b基因在斑马鱼胚胎的表达。MMP11b基因在胚胎受精后一个细胞时期就开始表达,并且一直持续到96h,从受精后24h起,在耳囊处表达明显,在受精后48h时期在胸鳍和肛门处也有特异性表达。MMP11b在斑马鱼胚胎发育不同时期表达明显,且在耳囊处有持续表达。     

二氢叶酸还原酶基因在斑马鱼咽弓发育过程中作用的研究

叶酸缺乏可导致胚胎先天性发育异常,二氢叶酸还原酶是叶酸生物学作用通路中的关键因子,其功能阻抑将抑制叶酸生物学作用的发挥.咽弓是脊椎动物胚胎发育中头面部结构、心脏流出道等的共同前体.在模式生物斑马鱼中,利用基因表达阻抑以及过表达技术,探讨二氢叶酸还原酶基因(DHFR)在斑马鱼咽弓发育过程中的作用.石蜡切片以及软骨染色结果显示,DHFR表达阻抑导致斑马鱼咽弓以及腭发育明显异常,而DHFR过表达可部分挽救上述发育异常表型.TBX1和HAND2在咽弓发育中有重要作用.通过胚胎整体原位杂交以及Real-timePCR技术检测TBX1和HAND2表达水平.DHFR表达阻抑后TBX1和HAND2的表达降低,DHFR过表达可使TBX1和HAND2的表达增加.上述结果表明,DHFR在斑马鱼咽弓发育过程中扮演重要角色,DHFR通过影响TBX1和HAND2的表达而调控咽弓的形成和分化.     

PKA对斑马鱼前肾发育的影响及其机制研究

作为一个胞内蛋白激酶,PKA在中枢神经系统、眼睛和肢体等形态发生中担任了重要角色,并参与多种细胞行为,但其在肾脏发育中的作用却不十分清楚.以斑马鱼为模式动物,采用原位杂交和冰冻切片技术检测PKA在斑马鱼中的表达情况;通过显微注射反义吗啉环寡核苷酸的方式,抑制内源性PKA的表达;通过免疫荧光技术,检测斑马鱼前肾的微观结构.结果显示:编码斑马鱼PKA催化亚基的prkaa1和编码调节亚基的prkab1b 均为母源基因,并且在肾管上皮细胞中有特异性表达;分别抑制内源性prkaa1或prkab1b 的表达,胚胎于第3天呈现高比例的心脏水肿(分别为54.4%和77.3%)和体轴弯曲(分别为48.5%和72.6%)以及极低比例的多囊肾表型(<5%);进一步检测发现,抑制PKA会导致肾管上皮细胞迁移缺陷,尤其是阻碍肾管多纤毛细胞迁移,继而引起肾管前中部不同程度肿大,并最终导致胚胎死亡.该研究表明,PKA可能通过调控斑马鱼肾管上皮细胞迁移从而在肾脏发育中发挥作用.     

斑马鱼窖蛋白-1基因cDNA克隆及功能初步研究

窖蛋白-1(Cav-1)是胞膜窖的主要结构蛋白, 可与多种信号分子相互作用, 调节细胞的增殖、分化和凋亡, 其异常表达与多种人体疾病的发生和发展密切相关, 而在斑马鱼发育中的功能尚不很清楚。研究克隆出斑马鱼窖蛋白-1基因两个亚型的全长cDNA, 与其他物种窖蛋白-1的氨基酸序列进行比较, 发现该蛋白在脊椎动物中非常保守。利用逆转录多聚酶链反应检测发现, 在斑马鱼多个成年组织中窖蛋白-1的两个亚型均有转录表达。利用胚胎整体原位杂交检测组织或器官特异基因的时空表达变化发现, 过表达或利用Morpholino反义寡聚核苷酸(MO)抑制cav-1α的表达可影响脊索和体节的发育, 而过表达或MO抑制cav-1β可导致肝脏发育的异常;此外, 过表达或MO抑制cav-1α或-1β均可影响斑马鱼神经系统的发育。因此, 斑马鱼Cav-1在维持组织器官的生理功能和调控胚胎的正常发育中起着重要作用。       

Sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达

目的:研究sema(semaphorin)4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达.方法:提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的sema4d RNA反义探针,WISH(整胚胎原位杂交)研究sema4d在斑马鱼早期发育过程中的表达.结果:成功合成sema4d基因探针,获得sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况:sema4d在0.75 hpf(hours post fertilization)、1.0 hpf、1.5 hpf、12 hpf前普遍性表达;17 hpf开始至24 hpf在头部表达较多,在脊髓、肌肉、中间细胞群ICM(intermediate cell mass)区处有特异性表达区处有特异性表达;48 hpf在头部和躯干肌肉持续表达.结论:Sema4d在早期参与了造血的发生,在脑部,脊髓,肌肉的发育中可能起到了重要作用.     

细胞外基质、基质水解酶与血管钙化

血管钙化常见于动脉粥样硬化、糖尿病、慢性肾功能衰竭及衰老的血管.近年来的研究证实血管钙化的发生是一种类似于生理性矿化的主动调节过程,而非单纯的钙磷的被动沉积.血管细胞外基质是血管的主要组成成分,对血管起支持、保护作用,且与血管壁细胞相互作用影响其粘附、增殖、迁移、分化等功能,同时又是各种生长因子和细胞因子的储存库.目前的研究显示,在血管钙化过程中细胞外基质的组成和表达可能发生了变化,并参与了对钙化进程的主动调节.基质水解酶可能通过基质降解依赖或非依赖的机制,在钙化的发生发展中起到重要作用.本文主要综述了在血管钙化过程中细胞外基质的变化及其对血管钙化的作用,以及基质水解酶对血管钙化过程可能的影响.     

糖基化对斑马鱼发育及再生作用的研究进展

对有机体发育和再生的研究一直是生命科学领域探索热点之一,斑马鱼由于具有发育速度快、胚胎透明便于观察以及其尾鳍、心脏、神经系统等组织器官可以再生等众多优点,已经成为应用最为广泛的模式生物之一.在斑马鱼发育及再生过程中,细胞发生增殖、分化、形态建成等代谢活动,而对其中调控机制的研究尚未完全明确,对其深入探究的意义不言而喻,可以为很多疾病的认识治疗、组织工程的发展奠定理论基础.研究已经表明,在此过程中,有很多蛋白质参与发育及再生的调节,而蛋白质糖基化是重要的蛋白质翻译后修饰,糖基化的变化会影响细胞识别、黏附、信号传导等,从而导致炎症、肿瘤等恶性疾病的发生.近年来,糖组学的发展为发育生物学和再生医学提供了新的思路和研究成果,本文就糖基化变化在斑马鱼的发育过程中发挥的作用做一综述,并对今后它对再生过程的作用进行展望.