发育生物学课件8.ppt

Developmental Biology 第八章 胚后生长及衰老Post-embryonic Growth and Aging 动物生长的 主要特点 胚胎发育早期生长不明显或缓慢； 生长主要发生在个体的雏形建立之后； 不同组织器官的生长速度不同。 一、组织、器官、个体的生长 生长的策略 Axon of neuron e.g., bone, cartilage e.g., many tissues 损伤或刺激可诱导细胞增殖或生长：如将大鼠肝脏切除2/3,剩余部分增殖使肝脏恢复原来的大小；切除肾的一部分，剩余部分主要通过细胞增大而增大。 在正在生长的组织中，生长速度决定于细胞的增殖和凋亡的速度。 细胞增殖受内外因素的控制 During cleavage of fertilized eggs, there are virtually no G-phase. 果蝇受精卵含母体磷酸化蛋白string，使1－13次卵裂只发生细胞核的分裂，无G期。其后,母体string蛋白消失，合子string基因按时空特异性表达，其表达受gap、pair-ruled等基因产物的控制，只有表达string的细胞才能进入有丝分裂。由于有丝分裂不同步，不同组织有不同数量的细胞。 果蝇胚胎早期发育中细胞的分裂特点 人的生长速率因发育阶段而异 人躯体的不同部分有不同的生长速率 营养对生长的影响 胚胎在子宫中发育期间营养不良，一般会产生较小、但各部分比例正常的个体。 出生后营养不良可影响某些器官的正常生长。如断奶后营养不良的大鼠骨架生长正常，但肝和肾会很小。 出生时个体较小的婴儿，长大后易患心血管疾病和非胰岛素依赖性糖尿病。 生长受激素的调控 缺失IGF-2基因的小鼠出生时的重量仅为正常鼠的60%，表明IGF-2是早期胚胎生长所必需的。IGF-1主要在出生后起作用。 不同的器官具有不同的内在生长程序 GH, IGF-1 长骨的生长依赖生长板中细胞数量的增加 肌肉组织的生长来自单个肌纤维的加长和膨大 条纹肌肌原节数的增加依赖于骨的压迫力 成年哺乳动物的皮肤表皮细胞不断更新 干细胞分裂产生一个新的干细胞和一个将要分化的细胞。干细胞命运与其表达integrin并通过其与基底层的laminin和collagen相连有关。 crypt 小鼠小肠的每个隐窝含有1个干细胞和30-40个潜在的干细胞，约150个分裂的细胞、每天分裂2次，每天产生约300个细胞。 成年哺乳动物的肠上皮细胞也不断更新 生长失控导致肿瘤 连续分裂的细胞最可能致癌，如85％的癌症发生在表皮细胞，白细胞过多导致白血病。Proto-oncogene突变为oncogene是癌症的诱因，多为显性突变。原癌基因与细胞增殖、分化和迁移有关，编码生长因子和信号分子及与信号传导有关的蛋白质。 抑癌基因的突变也导致癌症，但属隐性突变。如调控细胞周期的Rb突变可导致视网膜细胞瘤。人的patched基因也是一个抑癌基因，其突变导致各种皮肤癌。 极少数肿瘤不涉及遗传物质的改变 畸胎瘤teratocarcinomas常见于卵巢和睾丸，起源于生殖细胞。在小鼠卵巢中，未受精卵的偶然激活使其发育到上胚层形成期，然后形成肿瘤。将小鼠胚胎的上胚层移植到成年小鼠体内的任何部位，都将形成畸胎瘤。 植物的生长受激素的控制 植物的生长主要通过细胞体积的增加 二、蜕皮(molting)和变形(metamorphosis) 变形是指从某些动物幼虫转变为结构上大为不同的成年个体的过程。如毛虫变为成年蝴蝶、蛆变为飞蛾、蝌蚪变为青蛙。 在节肢动物上，幼虫期及成年前体积的增加伴随角质的退化脱落(角质阻碍体积的增加)，而形态结构未发生大的改变，该过程为molting。 不同蜕皮期的个体体积都显著增加 蜕皮过程 个体生长 激活牵长感应器 (stretch receptor) 大脑分泌促前胸腺激素(PTTH) 激活前胸腺 蜕皮素(ecdysone) molting 幼年素(juvenile hormone) 咽侧体(corpus allatum) 昆虫的变形受环境和激素的调控 Developmental Biology