胚胎早期发育_畜牧兽医_农林牧渔_专业资料.pdfVIP

第二课 早期发育的过程与机制 引言  了解哺乳动物胚胎的早期发育过程和机制对于 理解ES细胞的多能性非常关键。  哺乳动物的早期发育经历了40多年的研究，特 别是体外受精、对培养的胚胎进行克隆分析等 技术的进步，正在为人们了解关键性的发育事 件提供新线索，使一些重要问题得到解决。 内容提要  植入前发育过程和分子机制  从植入到原肠胚形成  影响胚胎发育的关键基因 植入前发育过程 紧束化 囊胚 桑椹胚 受精 哺乳动物的受精部位在输卵管，精子与卵母细 胞在输卵管相遇，两个亲代原核融合形成二倍 体的受精卵细胞核。 紧束化过程compaction 随着受精卵的不断分裂，细胞之间结合得更加紧密， 以便于形成细胞桥粒desmosomes和缝隙连接gap junctions ，以确保细胞间通讯，这个过程称为紧束化。 桑椹胚morula 在小鼠8细胞期，人8-16细胞期，胚胎在紧束化过程 中发育成一个紧密平滑的球形结构，称为桑椹胚。在 这个阶段，所有细胞均具有全能性。 囊胚的形成 桑椹胚通过细胞分化，形成内细胞团和滋养层 两种细胞类型，并发生空腔化，最终形成囊胚 。 囊胚腔的形成过程 E.在胚胎的一侧生成囊胚腔即早期囊胚； F、G.囊胚腔扩大，占据了绝大部分囊胚 H.囊胚中的三个轴分别是胚胎-胚外(abemb-emb)、动 物-植物(an-veg)和某些平面上出现的垂直于an-veg 的轴。 囊胚腔的形成机理 在细胞极化并开始不对称分裂后，细胞底部和顶部的膜组分差 + + + 异更加明显，底部细胞膜的Na -K -ATP酶将Na 主动转运进胚 + 胎，进入的Na 积聚水分子，使胚胎内开始空腔形成的过程， 最终在胚的一侧形成了一个充满液体的腔隙，即囊胚腔 (blastocoelic cavity)。 囊胚的结构 早期卵裂过程在输卵管中 早期鼠胚的发育潜能  小鼠2-8细胞期的卵裂球都是全能的，移植 到代孕鼠体内，能够发育成正常的老鼠。  16细胞细胞期桑椹胚中的两个细胞亚群虽然 表型不同，但都具有可塑性，在一定的条件 下，能够产生其他谱系的细胞。  64细胞期后ICM丧失全能性。 Development of an embryo lacking the animal pole. Development 127, 3467-3474 (2000) Development of an embryo lacking the vegetal pole. 滋养层形成的两种可能模式 位置依赖的细胞命运 外侧细胞获得TE命运 内侧细胞获得ICM命运 预定的细胞命运 细胞分选形成内外位置 位置依赖的细胞极化模型  如果细胞位置决定细胞发育方向，则需要存在 细胞感应胚胎内位置的机制。  细