类器官在发育与再生中的研究进展

类器官(organoid)作为体外模拟器官结构和功能的三维培养体系,已经广泛应用于发育研究、疾病建模和药物筛选.类器官在再生医学中具有重要的应用前景.胚胎干细胞、诱导多能性干细胞和多组织成体干/祖细胞来源的类器官再现了发育分化、稳态自我更新和组织损伤再生过程,为揭示发育和再生调控机制、明确生理病理进程提供了可能.近年来...     

以斑马鱼为模式动物研究器官的发育与再生

斑马鱼因其受精卵体外发育、胚胎透明、具有较强的再生能力以及适于大规模遗传筛选的优势, 成为研究脊椎动物器官发育与再生的新兴模式动物。通过数十年的探索, 科研工作者已经在斑马鱼中建立了一套成熟的研究方法, 并对斑马鱼胚胎发育早期的细胞命运决定和分化、组织器官的形态建成以及受损后的再生过程有了初步的认识。近年来, 随着遗传筛选技术的大规模开展和活体成像技术在斑马鱼中的深入应用, 许多在小鼠等模式动物中悬而未决的问题开始得到充分解答。随着研究的不断深化和技术的不断更新, 以斑马鱼为模式动物, 对脊椎动物器官发育与再生的研究将会更加深入, 相关的调控机制也会被逐步探明, 从而为临床相关疾病的防治提供富有价值的参考。文章通过对近年来发表的文章进行回顾, 总结了斑马鱼作为模式动物研究中枢神经系统、肝脏和胰腺、血液细胞和血管等重要器官早期发育过程及其调控机制的进展, 并阐述了以斑马鱼研究尾鳍、心脏、肝脏等器官再生的优势和初步发现。     

组织器官损伤修复和再生研究进展

组织器官损伤修复和再生是生命科学领域最为复杂和重要的科学问题之一,任何组织器官都能快速响应损伤,通过内源性基因转录调控改变多种细胞命运属性实现创伤的修复与再生。绝大部分人体组织器官都不具备完美再生能力,然而,进化早期的许多动物以及绝大部分植物具有强大修复和再生能力。经年来,通过对这些模式生物的研究,随着单细胞测序技术的发展,通过遗传示踪、活体显微实时成像,对组织器官再生的关键细胞及其发生调控过程的认识有了显著的进步。该综述将针对损伤修复和再生关键细胞来源、损伤后基因转录调控以及快速损伤应激能力进行简单总结。由于篇幅有限,非常抱歉不能涵盖损伤修复和再生领域的所有研究。     

平贝母愈伤组织的诱导和器官再生

我们用组织培养的方法,诱导平贝母的不同器官,形成了愈伤组织、鳞茎和植株。经过对愈伤组织的初步测定,证实有生物碱反应。     

ProTracer示踪组织器官稳态、修复与再生中的细胞增殖

在多细胞生物中,细胞增殖是一个基本的过程,它是器官发育、组织稳态、组织修复和再生所必需的。目前检测体内细胞增殖的方法大多存在局限性,为了克服这一技术瓶颈,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌研究团队利用双同源重组酶技术开发了增殖示踪(proliferation tracer, ProTracer)技术,可以在各个器官的整体细胞水平上长时间不间断地记录细胞增殖事件。肝小叶作为构成肝脏的基本单位,是具有区域性的,肝小叶中不同区域的肝细胞是异质性的。稳态下肝细胞的来源一直是充满争议的科学问题。科学家利用ProTracer技术发现在肝脏稳态下肝小叶中央区域的肝细胞具有更强的增殖能力。未来,ProTracer的应用将有利于监测器官发育、生长、再生和疾病中的细胞增殖过程,推动众多科学领域基础研究的发展。     

延胡索愈伤组织的培养和器官的再生

延胡索(Corydalis yanhusuo W.T.Wang)是一种常用中药,主要有活血瘀、利气止痛作用。药用部分为块茎。延胡索繁殖系数小,抗病力又较差,对产量影响很大,所以远不能满足医疗卫生事业的需要。     

芨芨草愈伤组织器官发生及植株再生

芨芨草(Achnatherum splendens(Trin.)Nevski)种子消毒并在MS培养基上萌发获得无菌苗,以幼苗的叶鞘和胚轴为外植体诱导愈伤组织,经继代后进一步诱导不定芽及生根.研究结果表明,诱导愈伤组织最适合的培养基为B5 1.5 mg·L-12,4-D 0.5 mg·L-1NAA;诱导芽分化较适合的培养基为B5 0.5 mg·L-1 6-BA 0.2 mg·L-1 NAA;1/4B5 1.0 mg·L-1NAA 0.2 mg·L-1 IBA 1.0 g·L-1活性炭培养基则有利于芨芨草试管苗的生根.本实验建立了完整的芨芨草植株再生体系,移栽成活率高.     

我国植物组织、器官培养再生植株文献汇编

植物组织培养发展极快,目前它不仅是一种研究的手段,而且在生产实践上的作用日益明显,有广泛的应用前景。根据(1982)杨乃博统计,目前国内外“试     

芨芨草愈伤组织器官发生及植株再生

芨芨草(Achnatherum splendens (Trin.) Nevski)种子消毒并在MS培养基上萌发获得无菌苗, 以幼苗的叶鞘和胚轴为外植体诱导愈伤组织, 经继代后进一步诱导不定芽及生根。研究结果表明, 诱导愈伤组织最适合的培养基为B5+1.5 mg.L-12,4-D+0.5 mg.L-1 NAA; 诱导芽分化较适合的培养基为B5+0.5 mg.L-1 6-BA +0.2 mg.L-1 NAA; 1/4 B5+1.0 mg.L-1 NAA+0.2 mg.L-1 IBA +1.0 g.L-1活性炭培养基则有利于芨芨草试管苗的生根。本实验建立了完整的芨芨草植株再生体系, 移栽成活率高。     

《发育》:科学家首次实现哺乳动物活体器官再生

<正>英国研究人员通过操控单个蛋白,实现了年老实验鼠的胸腺再造,这是科学家们首次成功实现哺乳动物活体器官的再生。结果表明,再生器官与年轻老鼠体内的器官拥有同样结构。研究人员在4月9日出版的《发育》杂志上指出,最新研究有望为免疫系统受损和胸腺发育相关的遗传病患者提供新疗法。胸腺位于心脏附近,能够产生重要的免疫细胞,但也会随年龄增大而衰退,这也是为什么年龄越大的人越容易患流感的原因。新研究中,爱丁堡大学医学研究理事会再生医学中心的研究人员靶向了实验鼠体内一个由胸腺细胞产生的蛋白FOXN1。这种蛋白有助于控制重要的细胞如何     

毛舞花姜花器官的发生与发育

通过扫描电镜观察了毛舞花姜(Globba barthei Gagne p.)的花序及花器官的发生与发育。3枚萼片原基首先于花顶连续发生,随后花顶的中心凹陷形成环状原基,环状原基进一步分化形成三枚花瓣—雄蕊共同原基,并在花顶的中心形成花杯。共同原基分化形成花瓣和三枚内轮雄蕊,紧接着外轮雄蕊在花杯的顶点发生。远轴的两枚内轮雄蕊延伸生长并相互融合形成了唇瓣,近轴的一枚形成了可育雄蕊;近轴的两枚外轮雄蕊发育形成了成熟花结构中的侧生退化雄蕊,而远轴的一枚缺失。近轴的两枚外轮雄蕊原基起始的同时,3枚心皮原基也在中心花杯的内侧发生而后与外轮雄蕊相间排列。对毛舞花姜花序的发生和发育的观察发现,在花序轴的头几片初级苞片中产生的是珠芽原基而非蝎尾状小花序原基,其形态特征类似于早期的蝎尾状小花序原基,由此推测珠芽很可能是蝎尾状小花序的变异。     

鹿角的脱落替换与器官再生

发展经济离不开施工,然而在施工现场难免会发生一些意外的不幸事故,使得工人的肢体被意外地切断。随着医学的进步,在这类事故发生后,如果处理得当,保护好断下的残肢,及时抢救,就可以把断肢重新植回到身体上。生老病死是人类不可避免的各个阶段,当人体的四肢、内脏器官因病变而对生命发生威胁时,     

Circulation Research:研究揭示调控器官发育与再生的表观遗传差异机制

正国际杂志《Circulation Research》在线发表了北京大学分子医学所何爱彬研究组题为Divergent requirements for EZH1 in heart development versus regeneration的研究成果。研究揭示同一表观调控因子EZH1在心脏发育和再生过程中,产生不同的组蛋白修饰,导致截然不同的分子机制,调控发育与再生两个关联的生物学过程。该结果为心脏再生的临床治疗策略提供了新的     

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。     

组织器官通讯对骨骼肌发育的作用及调控机制研究进展

骨骼肌是动物机体最重要的器官之一,研究骨骼肌发育调控机制对于肌肉相关疾病的诊断以及家畜肉质的改善都有着重要意义。骨骼肌发育调控是一个复杂的过程,受到大量肌肉分泌因子和信号通路的调节。此外,为了维持体内代谢稳态并最大限度地利用能量,机体协调多个组织器官形成了复杂而又精密的代谢调控网络,对于调控骨骼肌发育也发挥着重要的作用。随着组学技术的发展,人们对于组织器官通讯的潜在机制进行了深入研究。本文综述了脂肪组织、神经组织、肠道等组织器官通讯对于骨骼肌发育的影响,以期为靶向调控骨骼肌发育提供理论基础。     

几种木本植物组织培养的愈伤组织形成和器官再生

愈伤组织形成过程中,各个发育时期以细胞形态和代谢状况的变化为其特征。在诱导期或起动期,外植体伤口表面逐步通过回复变化转变为分生组织状态,表现为细胞核和核仁增大以及 RNA 的积累,其结果导致细胞的脱分化。之后,继以分裂期,其特征为 RNA 的大量积累和活跃的细胞分裂。这样,外层组织已完成起动,并已变为分生组织,就不能把分裂期认为回复变化或脱分化的时期。木本植物外植体表面普遍地可发生瘤状愈伤组织,它起源于距外植体切口较远的各个部分,特别包括表皮和下皮。愈伤组织培养中普遍地有分生组织结节的存在,它起源于个别薄壁细胞经脱分化而来。分生组织结节可继续分化为内部是管胞,外围形成层状细胞的维管组织结节。分生组织结节或维管组织结节在具有单向极性生长时形成根原基。不定芽一般从外生或内生的分生细胞团分化而来,但有时芽原基的分化与分生组织结节或维管组织结节相关联。     

矮牵牛花器官发育的研究进展

介绍了矮牵牛花器官发育基因的克隆、表达及其在花器官发育中的作用。