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文题释义:
生物钟基因(夜蛋白基因):夜蛋白基因一种参与生物节律规则的基因可能同时也是参与调节新陈代谢的主要控制因素。该基因由美国威斯康星医学院的约瑟夫•彼沙斯(Joseph C. Besharse)和弗吉尼亚大学的卡拉•格林(Carla B.Green)发现。当生物钟基因夜蛋白基因在老鼠体内失活的时候,即使对它们喂以高脂肪的食料,它们也不会胖起来,但是油脂和葡萄糖代谢的很多方面都紊乱了。
胚胎发育:指胚胎从受精卵到胚胎脱离卵膜的这一过程。分为直接发育和间接发育,作为两种模式,虽能够概括所有多细胞动物的胚胎发育,但还不足以表达出无脊椎动物各门类胚胎发育的特点及其相互联系。各门无脊椎动物的后期胚胎发育或变态期的形态发生过程,都各具发展方向,当然难以归纳为少数模式。但如以早期胚胎发育过程为准,则无论在进化水平相近门类之间或不同进化水平门类之间,都存在着一些形态发生上的共性或规律性的内容。
摘要
背景:胚胎发育过程中,周期性节律出现的时间和作用至今尚未完全研究清楚。
目的:观察小鼠胚胎发育过程中钟基因在不同胎龄胚胎、孕鼠肝脏和骨骼肌的时空表达特点。
方法:收集ICR小鼠胎龄10-17 d全胚胎,用抗CLOCK和抗Per1多克隆抗体对胎龄10-17 d小鼠胚胎心脏、肺、肝和体壁骨骼肌进行免疫组织化学染色;胎龄10-17 d小鼠胚胎、孕鼠肝脏和股四头肌的cDNA作模板,定量RT-PCR分析钟基因BMAL1、CLOCK、Per1和肌调节因子myogenin、Tcap、MAZ的表达规律。
结果与结论:①小鼠胚胎发育早期,全胚的钟基因相对表达较低;②免疫组织化学显示胎龄10至11 d,心脏未见CLOCK和Per1阳性细胞,孕鼠子宫蜕膜组织中可见略高于背景的CLOCK弱阳性细胞和Per1强阳性细胞;胎龄13 d,左心房底壁和左右支气管气道平滑肌清晰可见CLOCK阳性细胞;胎龄14 d,体壁骨骼肌出现CLOCK和Per1阳性细胞;胎龄15 d始,全胚的钟基因表达明显升高,但未呈现周期性节律波动,Z线相关蛋白Tcap表达显著增高,提示肌节发育,肺叶内细支气管壁可见CLOCK阳性细胞,右心房出现少量Per1阳性细胞;胎龄16至17 d,肺叶内终末细支气管气道平滑肌呈CLOCK和 Per1阳性,右心房出现Per1强阳性细胞;③胎龄10-17 d肝脏内始终未见CLOCK 和Per1阳性细胞;④胚胎发育过程中MAZ表达水平始终高于myogenin和Tcap,可能参与骨骼肌细胞的分化,钟基因在孕鼠骨骼肌呈稳定周期性节律表达;⑤结果表明,小鼠胚胎发育过程中钟基因的表达和细胞发育成熟相关;心脏、肺和骨骼肌发育可能受钟基因的调节,心房和心室发育不同步,右心室发育晚;小鼠胚胎昼夜节律和功能活动变化可能受孕鼠骨骼肌影响。
中国组织工程研究杂志出版内容重点:干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程
ORCID: 0000-0001-6883-6283(闫银弟)