TGF_β相关蛋白在爪蟾早期胚胎中的免疫组织化学的研究

在爪蟾早期胚胎中,存在能与抗TGF_β-1抗体结合的蛋白,我们称之为TGF_β-相关蛋白。用免疫细胞化学方法,检测到在囊胚(分期8)中,TGF_β相关蛋白主要分布在植物半球靠近囊胚腔底部的一些细胞内;在早期原肠胚(分期10.5)中仍只分布在植物半球卵黄团中,但距囊胚腔较远,与背唇无明显的关系;在晚期原肠胚(分期12)中,它主要分布在原肠腔四周,原肠腔腹方的内胚层细胞中含量高于原肠腔背方的中胚层细胞;在早期神经胚中(分期14),整个内胚层细胞都分布有TGF_β相关蛋白,而且它还存在于背部中胚层(预定体节和脊索)中,但分布不均匀,靠近原始肠腔的部分含有TGF_β相关蛋白,而靠近神经板的部分则不具有它;在晚期神经胚(分期20)中,它仅分布在卵黄团中央区域的内胚层细胞内。点免疫测定的结果印证了以上的观察。此外,还断定从卵裂期到分期27的胚胎,存在着两个TGF_β相关蛋白的高合成区域。第一个区间为分期7至分期8;第二个区间为分期12至分期14。在分期14胚胎中,它的含量最高。根据TGF_β相关蛋白在胚胎中分布的时空特性,讨论了它可能的功能。     

TGF_β相关mRNAs在爪蟾早期胚胎中的表达

用TGF_β-1 cDNA片段作为探针,在爪蟾早期胚胎中检测到了能同此探针杂交的转录产物,分子量分别为4.2 kb,3.2 kb和2.3 kb,其中4.2 kb和3.2 kb的mRNA 在囊胚期(分期7—8)中的含量最高,而在卵裂期胚胎,原肠胚以及神经胚中含量极微。但2.3 kb的mRNA以卵裂期胚胎到神经胚中含最比较稳定。我们称这些能同TGF_β-1cDNA 探针杂之的mRNAs为TGF_β相关的mRNAs (TGFB_β-relatedmRNAs),它们在囊胚中主要分布在植物性半球,但背方和腹方的含量无明显差别。根据TGF_β相关mRNAs 在囊胚国的含量最高和主要分布在植物性半球,我们推测它们可能与中胚层诱导有关。     

Wntless/GPR177对小鼠原肠发生和心脏发育至关重要（英文）

小鼠早期胚胎发育包含原肠运动和器官发生等重要发育过程,这些过程受多种信号通路调控,其中有Wnt、BMP、Nodal、FGF等信号通路,它们之间进行精细严密的协调,保证胚胎发育的正确进行。β-联蛋白作为Wnt配体的共同下游信号分子,在小鼠原肠运动和器官发生中发挥至关重要的作用。Wntless/GPR177在以前的研究中已被报道参与调节Wnt配体的成熟、分选和分泌等,小鼠全身剔除Wntless(Wls)将严重影响胚胎体轴形成。在该研究中,Wls被特异性地在上胚层、心血管中胚层和心肌祖细胞中剔除,以探索Wls如何参与到小鼠原肠运动和心血管发育中。我们发现,在上胚层剔除Wls后,明显阻断了上皮-间充质转化过程,这是中胚层迁移中的关键步骤。在Wls条件性剔除的上胚层中,β-联蛋白表达模式发生变化,表达水平明显下降; E-钙黏着蛋白和N-钙黏着蛋白明显上升。此外,被剔除Wls的上胚层中,细胞凋亡明显增加。不论是在心脏中胚层还是在心脏前体细胞中,剔除Wls都导致严重的心血管发育缺陷和胚胎死亡,证明Wls对心脏发育同样十分重要。这些研究结果证明,Wntless在小鼠原肠运动和心脏发育中均发挥十分重要的作用。     

小鼠早期胚胎发育期间TGF-β_1免疫组织化学定位

用兔抗人血小板TGF-β_1 N末端1—29氨基酸残基人工合成多肽抗血清作探针以及免疫荧光和免疫酶染色技术,分析了1—12天小鼠早期发育期间胚胎的TGF-β_1物质分布。结果表明,着床前胚胎包括卵裂细胞,桑椹胚和胚泡的ICM及滋养外胚层等细胞均显示TGF-β_1阳性免疫荧光染色。免疫酶染色还证明,沿囊胚腔顶部单层排列的原始内胚层细胞比邻近的ICM细胞有较深的染色反应。随着胚胎着床和进一步发育,7天龄胚胎中胚层早期形成阶段,紧靠中胚层一侧的外胚层胞质中含有浓集的棕色颗粒;各胚层的部分区域也存在着染色强度上差别。8—12天龄胚胎中,体节,心壁、间质细胞和肠道以及卵黄囊的脏壁中胚层均有显著的TGF-β_1免疫酶阳性物质。这些结果表明,着床前小鼠胚胎富含TGF-β_1物质,着床后的胚外组织,例如卵黄囊也为胚胎进一步发育提供了富含TGF-β_1物质的微环境;同时也提示,小鼠早期胚胎发育期间的胚泡形成,ICM细胞分化出原始内胚层,卵柱期中胚层形成,以及以后的神经管、体节和肢芽形成阶段等一系列形态发生和器官形成过程中,TGF-β_1可能是参与重要作用的一种生长调节因子。     

Wntless/GPR177在小鼠原肠发生和心脏发育中必不可少

小鼠早期胚胎发育包含原肠运动和器官发生等重要发育过程,这些过程受多种信号通路调控,其中有Wnt、BMP、Nodal、FGF等信号通路,它们之间进行精细严密的协调,保证胚胎发育的正确进行。β-联蛋白作为Wnt配体的共同下游信号分子,在小鼠原肠运动和器官发生中发挥至关重要的作用。Wntless/GPR177在以前的研究中已被报道参与调节Wnt配体的成熟、分选和分泌等,小鼠全身剔除Wntless（Wls）将严重影响胚胎体轴形成。在该研究中,Wls被特异性地在上胚层、心血管中胚层和心肌祖细胞中剔除,以探索Wls如何参与到小鼠原肠运动和心血管发育中。我们发现,在上胚层剔除Wls后,明显阻断了上皮-间充质转化过程,这是中胚层迁移中的关键步骤。在Wls条件性剔除的上胚层中,β-联蛋白表达模式发生变化,表达水平明显下降;E-钙黏着蛋白和N 钙黏着蛋白明显上升。此外,被剔除Wls的上胚层中,细胞凋亡明显增加。不论是在心脏中胚层还是在心脏前体细胞中,剔除Wls都导致严重的心血管发育缺陷和胚胎死亡,证明Wls对心脏发育同样十分重要。这些研究结果证明,Wntless在小鼠原肠运动和心脏发育中均发挥十分重要的作用。     

皮层蛋白介导斑马鱼(Danio rerio)原肠化细胞运动

在胚胎发育过程中, 细胞运动对指导原肠期胚胎细胞的时空定位并决定其发育命运具有核心作用, 然而活体状态下原肠化过程中细胞运动的调控机制目前并不清楚. 微丝结合蛋白皮层蛋白(cortactin)是微丝核化过程的重要调控分子, 它通过激活微丝相关蛋白2/3复合物(Arp2/3 complex)促进微丝在细胞前导缘区域迅速组装, 从而直接作用于细胞运动. 为阐明斑马鱼(Danio rerio)原肠化细胞运动的分子调控机制, 本研究首先检测了皮层蛋白在斑马鱼胚胎发育过程的表达水平. Western blotting分析证明皮层蛋白在斑马鱼原肠期胚胎中大量表达; 整装胚胎抗体染色结果表明在斑马鱼原肠化过程中, 皮层蛋白主要分布于胚胎背侧胚盾区域的细胞中, 在发生活跃运动的上皮层细胞和下皮层细胞中含量较高;在亚细胞水平, 皮层蛋白和Arp2/3复合物共同定位于运动的皮层区域, 并在细胞连接处也有大量分布. 此外, 研究还发现皮层蛋白在发育中的中枢神经系统中表达量较高. 本研究结果首次表明皮层蛋白和Arp2/3复合物介导的微丝聚合参予了斑马鱼原肠化细胞运动, 并在中枢神经系统发育中扮演重要角色.     

爪蟾胚胎原肠中期背方中胚层的组织分化

原肠中期内卷的背方中胚层出现了分别控制脊索和肌肉发育的专一分子的区域化表达。为了研究这个时期的背方中胚层是否已经能够在脱离体内信号的情况下向预定命运分化,我们进行了预定脊索和预定肌肉组织的体外培养,以及两者的共培养,并检测了细胞表达组织专一性分子的情况。原肠中期的预定脊索区域和预定体节区域都能在体外分化成相应的组织——空泡化的脊索和肌细胞,但脊索只能微弱表达其功能分子Shh,肌细胞不能形成肌节。预定脊索区域和预定肌肉区域的共培养也无法增强脊索表达Shh和促进肌细胞形成肌节。我们的结论是,原肠中期内卷的中胚层细胞已经具有了朝预定命运独立分化的能力,但进一步形成功能和结构都完整的相应组织可能还需要周围组织的作用。     

肌细胞发育过程中间隙连接的变化

用石蜡切片、超薄切片和冰冻蚀刻技术研究了东方蝾螈胚胎肌细胞发育过程中间隙连接的变化。间隙连接最初出现于原肠后期的体节中胚层细胞中,到原肠末期,体节中胚层细胞间的间隙连接数量骤增,从神经板期到鼻窝出现期,间隙连接数量保持在一个相当高的水平,肌效应期后,其数量明显下降,直到肌细胞发育成熟,神经-肌肉连接充分发育,间隙连接才消失。间隙连接大小的变化与数量的变化表现为平行的现象。此外,细胞融合之前,正是间隙连接的数量和大小达到最高峰的时间。这些结果说明细胞通讯与胚胎肌细胞发育密切相关。对细胞通讯在细胞决定和分化以及细胞融合中的可能作用进行了讨论。     

三疣梭子蟹胚胎发育过程中肝胰腺的发生与卵黄物质利用的关系

通过对三疣梭子蟹胚胎进行连续采样和组织切片,系统研究了三疣梭子蟹胚胎发育过程中卵黄囊和肝胰腺的发生与卵黄物质利用的关系。结果表明:(1)三疣梭子蟹胚胎的卵黄岛和卵黄囊结构分别出现在原肠期和无节幼体期,胚胎从原肠期至卵内第一期溞状幼体期,始终存在卵黄岛结构,且卵黄岛中的卵黄物质不断被分解和利用. (2)卵内第二期溞状幼体后,卵黄囊分为两个区域,卵黄囊壁中出现肝胰腺细胞(柱状上皮细胞),此时肝胰腺前体已开始形成,卵黄岛开始融合. (3)卵内第三期溞状幼体阶段,卵黄囊发育成一双肝胰腺,由于肝胰腺中的卵黄物质互相融合,卵黄岛结构消失。此阶段胚胎对卵黄物质的利用加快, 卵黄物质中存在许多空泡状结构;(4)胚胎发育进入孵化前期后,肝胰腺腔内的卵黄物质极少,而初孵溞状幼体肝胰腺腔内卵黄物质已完全消失,肝胰腺为一对囊状结构。这些结果表明在三疣梭子蟹胚胎发育从原肠期到孵化前的过程中,卵黄岛和肝胰腺细胞对于卵黄物质分解和利用起着十分重要的作用。     

蝾螈神经胚时期各种中胚层构造的决定和分化以及它们的发育机制

甲、绪论通过原肠建成的运动,中胚层由原肠期的表面的位置移进胚胎的内部,到神经胚时期移进的部分和外胚层与内胚层分开,介于它们之间,在这里进行进一步的分化,将来分化为肌节、前肾、侧板、血细胞、肢体、心脏等构造,在这些器官里,某些器官的分化和发育,甚至它们轴的决定,都已经被详细研究过,但是相反的它们的决定情况,它们发生决定的原因,什么因素使得中胚层沿着背腹轴的不同高度水平分化为各种不同的器官,它们之间相互的关系如何,在一段比较长的期间内却没有受到应有的注意。被忽略的     

斑马鱼原肠胚细胞运动

在斑马鱼原肠胚期, 细胞通过重排形成3个胚层：内胚层, 中胚层和外胚层。细胞重排的过程包含了3种极为保守的运动形式, 即外包运动、内卷运动和集中延伸运动。其中, 脊索前板祖细胞的前部延伸对于中内胚层祖细胞的定位以及最终分化形成胚层尤为重要。脊索前板祖细胞也是目前研究体内细胞运动机制的良好模型。原肠胚期细胞运动受诸多信号通路调控, 如Wnt/PCP信号通路, 但细胞行为的分子机制尚不明确。目前细胞粘附和细胞骨架重排是研究斑马鱼原肠胚期细胞运动的热点之一。此外, 胚胎外组织(卵黄合胞体层)对于原肠胚细胞运动的影响也受到了更多的关注。文章主要探讨了在斑马鱼原肠胚期细胞运动过程中控制细胞行为的关键因素以及一些尚未理清的问题, 并为将来在细胞水平上构建完整的原肠运动调控分子的图谱提供参考。     

胚胎发育早期接种人血清白蛋白诱导鸡的免疫耐受

外源基因的引入及表达常会引发宿主动物强烈的免疫应答,导致蛋白产量的下降或引起炎症反应。本研究试图通过在胚胎发育早期接种异源抗原诱导动物产生免疫耐受来解决这些问题。为了诱导鸡产生免疫耐受,将人血清白蛋白（Human serum albumin,HSA）通过胚胎血管微注射的方式接种到发育65—67h的鸡胚血管中,接种剂量为50μg;通过卵黄注射的方式接种到发育3—7d的鸡胚卵黄中,接种剂量为100μg。孵出的小鸡在3周龄时按照常规免疫方法再次接种同种抗原,收集不同时期的血清样本,用酶联免疫吸附试验（Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测血清中抗-HSA抗体水平。结果表明,两种接种方式均能诱导小鸡产生免疫耐受：在65-67h的胚胎中通过血管微注射法接种抗原诱导小鸡产生免疫耐受的比率为64．52％;通过卵黄注射接种抗原诱导小鸡产生免疫耐受的最佳接种时间为发育的第6d,第5、7d接种对后期血清中抗-HSA抗体形成也有一定抑制作用,但是维持耐受的时间较短,第3、4d接种抗原对诱导小鸡免疫耐受的效果不明显[动物学报51（5）：845—851,2005]。     

ripply1在斑马鱼早期胚胎背腹发育中的作用

目的探究ripply1基因在斑马鱼早期背腹轴发生过程中的作用。方法利用斑马鱼整封原位杂交技术揭示ripply1基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达模式,通过显微注射技术在胚胎1细胞期注射ripply1的mRNA来高表达Ripply1蛋白并在后期观察胚胎背腹标记基因的变化及胚胎形态变化。利用Tol2转基因技术构建ripply1启动子驱动的GFP转基因鱼。结果原位杂交结果显示ripply1基因在斑马鱼原肠早期胚盾期特异表达在胚盾处,即预定的背部。高表达ripply1后,在胚盾期背部标记基因表达范围扩大,腹部标记基因表达减弱,受精后24小时胚胎表现出严重的背部化表型:头部增大,腹部卵黄延伸减弱,尾部躯干及尾部区域减少,有的甚至形成了第二个体轴。得到的转基因鱼揭示ripply1母源表达,并且转录起始位点上游1200个碱基驱动的GFP能模拟内源基因的表达图式。结论 ripply1可能参与斑马鱼胚胎早期背腹轴的发生。     

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     

七星瓢虫的卵黄发生:脂肪体与卵巢中卵黄原蛋白的合成与分泌

本文利用[³H]亮氨酸参入及特异性抗体沉淀等方法,研究了七星瓢虫体外培养的脂肪体中卵黄原蛋白合成与分泌的动力学,以及不同发育期脂肪体与卵巢中卵黄原蛋白合成的定量变化。脂肪体中卵黄原蛋白的合成与分泌在培养1—4小时内直线上升,到6小时稍下降。保留在脂肪体内的卵黄原蛋白缓慢积累,但一直水平很低。卵黄原蛋白合成的最初30分钟,分泌速率较慢,60%以上的卵黄原蛋白保留在脂肪体内。1小时后分泌速率加快,70%以上的卵黄原蛋白被分泌,保留的卵黄原蛋白在4小时中逐渐被释放。在4小时,被分泌的卵黄原蛋白超过80%,最高可达92%。 在雌虫发育过程中,脂肪体中卵黄原蛋白合成的高峰在羽化后11—15天,所合成的卵黄原蛋白占整个发育期合成总量的80%。在合成高峰期分泌的卵黄原蛋白高达90%以上,但在发育的早期和晚期分泌的卵黄原蛋白仅占30%或稍多。 卵黄发生前的卵巢就开始合成卵黄原蛋白,但卵巢中卵黄原蛋白的合成高峰期与脂肪体中大致相同。与脂肪体相反,卵巢合成的卵黄原蛋白大部分保留在卵巢内。在卵黄发生盛期,卵巢合成的卵黄原蛋白为脂肪体合成的卵黄原蛋白的20%。     

诺氟沙星对斑马鱼胚胎发育的毒性作用及对TGF-β1的影响

旨在通过观察不同浓度诺氟沙星对斑马鱼胚胎不同发育时期的毒性作用,以及对TGF-β1基因表达的影响。配制诺氟沙星浓度为0、10、20、40μmol/L,将斑马鱼胚胎暴露在上述浓度的诺氟沙星中。观察在胚胎不同发育时期,诺氟沙星对斑马鱼脊柱弯曲、心包囊肿、卵黄囊肿和死亡率的影响,以及使用实时定量聚合酶链式反应(q PCR)检测其对TGF-β1基因表达的影响。结果显示,诺氟沙星对斑马鱼的胚胎发育有明显影响,主要表现在脊柱弯曲、心包囊肿和卵黄囊肿,随着诺氟沙星暴露浓度的增大,胚胎的发育延迟,孵化时间延长,胚胎死亡率增加;当诺氟沙星暴露浓度为40μmol/L时,96 hpf的胚胎死亡率达到76.45%;与正常状态相比,暴露于不同浓度诺氟沙星的斑马鱼胚胎中TGF-β1基因的m RNA表达随发育时间延长而增加趋势减缓。说明诺氟沙星对斑马鱼胚胎发育的致畸作用与致死作用有显著的影响。提示水体中残留的诺氟沙星对鱼类的生殖与发育具有潜在的危害。     

PTEN抑制胚胎原肠胚形成期EMT的过程

PTEN(Phosphatase and tensin homolog)是一种重要的抑癌基因,具有非常广泛的生物学活性,例如在细胞的生长发育、迁移、凋亡和信号传导等均发挥重要作用。PTEN基因表达始于在胚胎早期的上胚层,而后主要出现在神经外胚层和胚胎中胚层结构,表明PTEN可能参与胚胎早期发育过程的细胞迁移、增殖和分化。文章主要应用在体改变早期胚胎PTEN的表达水平来观察其对上胚层至中胚层细胞转换—EMT(Epithe-lial-mesenchymal transition)的作用。首先,原位杂交结果提示,内源性PTEN表达在原条以及之后的中胚层细胞结构如体节等。在体PTEN转染实验,体外培养至HH3期的鸡胚胎,转染Wt PTEN-GFP或移植Wt PTEN-GFP原条组织至未转染的同时期的宿主胚胎相同部位后,观察到PTEN转染细胞大都由上胚层迁移至原条并滞留于原条,不再参与中胚层细胞形成。移植实验也得到相似结果,发现在Wt PTEN-GFP阳性原条组织移植后很少细胞迁移出原条。另外在原肠胚期PTEN siRNA降调胚胎一侧PTEN基因后,降调侧中胚层细胞数明显少于正常侧。上述研究结果均提示PTEN基因在胚胎原肠胚期三胚层形成过程中可能具有抑制EMT的作用。     

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。     

脊索

脊索是脊索动物所特有的结构,是低等脊索动物和一些低等脊椎动物的成体以及脊椎动物胚胎阶段的中轴支持器官,紧临神经管腹面、消化管背方,纵贯躯体全长。它的前端通常起始于脑颅底部脑下垂体裂隙的后方,末端止于尾尖(图1)。来源于胚胎时期原肠背部的脊索中胚层。在绝大多数脊椎动物胚胎发育后期,脊索被其周围来源于中胚层上节间充质的造骨细胞压缩和破坏,最后被分节的脊柱和脑颅基部所取代。     

红螯螯虾胚胎发育的研究:Ⅱ.消化系统的发生

应用组织切片技术 ,研究了红螯螯虾胚胎发育过程中消化系统的发生。红螯螯虾的消化系统由前肠、中肠和后肠 3部分组成 ,前肠和后肠由外胚层形成 ,而中肠源自原肠期由胚胎表面向囊胚内迁移的中内胚层细胞团。前无节幼体期前肠开始发生 ,至后无节幼体期先后形成口道、食道和胃等结构 ;中肠起始于后无节幼体期的次级卵黄锥 ,包括管状中肠和 1对囊状消化腺 -中肠腺 ;后肠端部是前无节幼体期形成的肛道 ,肛道不断向胚胎前端延伸逐渐形成后肠