發(fā)育相關(guān)幾個(gè)重要信號(hào)通路分子的研究.pdf

1、脊椎動(dòng)物的胚胎圖式形成需要多種保守的信號(hào)通路--Nodal、Bmp、Wnt、Hedgehog和Fgf等，它們構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，參與調(diào)控胚胎發(fā)育過程中的各種生命活動(dòng)。 左-右軸是脊椎動(dòng)物三個(gè)重要的體軸之一，它的形成同樣需要多種信號(hào)通路的共同調(diào)節(jié)。 第一部分利用氯化鋰（LiCl）作為經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的特異激活劑，通過原位雜交技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典Wnt信號(hào)參與體節(jié)發(fā)生的左右對(duì)稱性調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚原腸胚早期用Li

2、Cl處理，能使胚胎在早體節(jié)期產(chǎn)生不對(duì)稱性體節(jié)。體節(jié)發(fā)生中的兩個(gè)關(guān)鍵調(diào)控分子：fgf8和herl，在LiCl處理過的胚胎中也出現(xiàn)兩側(cè)不同步表達(dá)的現(xiàn)象。并且，在胚胎發(fā)育后期，心臟和肝臟的左右位置特性也發(fā)生了改變。但是，Nodal信號(hào)通路的關(guān)鍵組分（southpaw，leftyl和pitx2α）的表達(dá)圖式卻沒有發(fā)生相應(yīng)的改變，這些結(jié)果表明，在斑馬魚中，LiCl造成的不對(duì)稱性體節(jié)和器官水平上左右位置的缺陷并不是由于Nodal信號(hào)的改變引起的。另

3、外，我們也發(fā)現(xiàn)，LiCl處理可能通過干擾中軸中胚層的發(fā)育間接引起southpaw（spaw）的異位表達(dá)。 Hedgehog信號(hào)通路在胚胎發(fā)育中起著重要作用。它參與細(xì)胞增殖、分化和多種組織的模式形成。在脊椎動(dòng)物中，Sonic hedgehog作為一種形態(tài)發(fā)生素，能形成濃度梯度，誘導(dǎo)周圍的不同位置的細(xì)胞產(chǎn)生不同的分化命運(yùn)。 第二部分是以頭索動(dòng)物文昌魚為實(shí)驗(yàn)材料，利用文昌魚在生命演化過程中獨(dú)特的進(jìn)化地位，首次對(duì)Hedgeho

4、g信號(hào)通路的幾個(gè)關(guān)鍵組分（suppressor-of-fused）在系統(tǒng)進(jìn)化學(xué)、基因組結(jié)構(gòu)和表達(dá)圖式上，進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。研究發(fā)現(xiàn)，文昌魚Hedgehog通路幾個(gè)主要分子在系統(tǒng)進(jìn)化上都位于脊椎動(dòng)物同源分子進(jìn)化學(xué)分支的基部，符合文昌魚在傳統(tǒng)分類學(xué)中的進(jìn)化地位。在基因組結(jié)構(gòu)特征方面，文昌魚與脊椎動(dòng)物更相似。文昌魚無論是對(duì)于無脊椎動(dòng)物果蠅，還是對(duì)于脊椎動(dòng)物斑馬魚和人而言，都傾向于擁有更多數(shù)量的外顯子，甚至存在一些在其他物種中既沒有相應(yīng)大小也沒

5、有對(duì)應(yīng)蛋白序列的外顯子，說明文昌魚Hedgehog通路幾個(gè)主要基因，在基因表達(dá)產(chǎn)物的調(diào)節(jié)上具有一定的特殊性，還具有有頭索動(dòng)物的原始屬性；在時(shí)空表達(dá)方面，Hedgehog通路幾個(gè)主要基因的表達(dá)圖式有很大的相似性，都在形成中和新形成的體節(jié)、分化中的原腸腔壁和頭部中內(nèi)胚層表達(dá)，這與在果蠅和脊椎動(dòng)物同源基因的表達(dá)情況也很相似，說明Hedgehog信號(hào)通路在進(jìn)化中十分保守。 第三部分研究了Ecsit在斑馬魚早期胚胎發(fā)育中的功能。Ecsit

6、是目前已知的BMP信號(hào)通路和Toll信號(hào)通路的唯一交叉點(diǎn)，在脊椎動(dòng)物的胚胎發(fā)育和自身免疫調(diào)節(jié)中都具有重要的作用。通過在斑馬魚胚胎早期注射morpholino，抑制Ecsit mRNA的翻譯，本研究首次發(fā)現(xiàn)，胚胎早期絕大部分Bmp信號(hào)，像bmp4，vox，evel等，都受到了抑制，但vent的表達(dá)卻沒有明顯的改變。這些結(jié)果說明Ecsit只介導(dǎo)部分的Bmp信號(hào)。此外，還發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞的早期marker基因lcpl的表達(dá)也受到了抑制，表明Ecs