PAX7对肌肉损伤修复的重要作用.pptVIP

pax7对骨骼肌再生发育作用的研究 报告人：王言 pax7简介 骨骼肌损伤后的修复再生←卫星细胞 Pax7在肌肉再生修复中的重要角色 主要内容： 1 2 3 4 结语与展望 pax7属于pax（Paired box)基因家族，pax基因家族是与发育相关的转录因子，该基因家族最早发现于果蝇，是一类在进化上高度保守的基因家族。 pax基因家族共包含9个成员（pax1-9），根据结构域的种类、序列相似度和功能保守性被分为4个亚基因家族，其中pax7属于亚家族III。 1.pax7简介 1.1 pax7蛋白结构： 包含一个由 128个氨基酸组成的配对框（Paired domain, PD）、一个八肽结构基序（Octapeptide motif, OP）和一个同源结构域（Homeodomain, HD），如图所示，PD 和 HD 结构域都是 DNA 结合区，OP 结构域位于二者之间。 （Chi and Epstein 2002） 1.2 pax7主要功能 Pax7 是在卫星细胞中表达的标志性基因，肌肉卫星细胞，又称为肌肉干细胞，决定着骨骼肌的生长和再生。Pax7 和 MRFs （生肌决定因子）家族成员相互作用共同参与肌肉的生成和分化过程。其中，肌纤维形成过程主要包括活化、分化和融合三个阶段。 （Le Grand and Rudnicki 2007） pax7 Pax3 Pax7 Myod Myf5 Myod 增殖 分化 1.3 pax7在肌肉中的一些相关研究 作者，时间 研究成果 Patrick Seale.et al. 2000 证明 Pax7 基因可以作为治疗肌肉发育障碍及肌肉萎缩等肌肉疾病的靶标基因 Zammit. et al. 2006 Pax7参与骨骼肌的发育过程。 体外试验证明了PAX7能促进卫星细胞的自我更新并抑制其分化，并且还发现MYOD的表达促进卫星细胞生肌分化，PAX7与MYOD相互抑制。 Shihuan Kuang.et al. 2006 PAX7是出生后骨骼肌卫星细胞发育和分化的主要调节因子，缺失PAX7的小鼠卫星细胞明显堆积在一起，并不能进行自我更新和生肌分化。 作者，时间 研究成果 Bhagavati.et al. 2007 通过RNA干扰技术敲低Pax3和 Pax7 基因的表达后，发现其下游基因 Myf5 和 MyoD 的表达均受到严重影响，进而使 肌肉发育呈现畸形。 Julia von Maltzahn.et al. 2013 表达pax7的卫星细胞对骨骼肌的更新是必不可少的。 综上所述，Pax7 基因对于肌肉的生成及分化都发挥着非常重要的作用，该基因的突变可能会影响其功能，进而影响动物的生长性状。 2.肌肉损伤后的修复再生 机械性损伤或某些疾病可以使肌肉卫星细胞激活，作为成肌前体细胞，肌卫星细胞具有增殖和自我更新能力，对损伤肌肉的修复和维持起重要作用。 肌肉再生的过程如下图： 卫星细胞 2.1 活化的卫星细胞功能： ①.增殖并且彼此融合形成肌管细胞, 进一步成熟形成 肌纤维, 参与生成新的肌肉；②.具有自我更新能力产生新的卫星细胞。 2.2 骨骼肌卫星细胞自我更新的模式假说 ①.假说一(zammit.et al.2004) a : 只表达Pax7 的卫星细胞; b : Pax7 与 MyoD共表达的卫星细胞; c: 下调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞; 分化途径 自我更新途径 增殖途径 下调pax7，维持myod 下调myod，维持pax7 ②假说二(kuang.et al.2007) a : 只表达Pax7 的卫星细胞; b : Pax7 与 MyoD共表达的卫星细胞; c: 下调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞; d : Pax7 与 myf5 共表达的卫星细胞。 ① ③ ② ④ 增殖 假说一：是建立在对体外培养的卫星细胞观察的基础上, 研究者在培养卫星细胞的时候都使用了高浓度的血清和鸡胚浸出物。因此, 此模式是否适用于体内复杂的机体环境尚待进一步研究。 假说二：第③过程是否存在，目前还不清楚。 3.pax7在肌肉再生修复中的重要角色 正常组 突变组 胚胎期两组体重无差异，出生后突变组体重显著低于正常组，导致体重降低的一个重要因素是肌肉质量的降低。 两组在不同部位肌肉的肌纤维数量无显著差异，但是突变组肌纤维中细胞核数显著低于正常组→突变组肌纤维直径、横截面积明显小于正常组。 突变组肌肉质量显著低于正常组 突变组的肌纤维直径和横截面积显著降低 突变组的肌纤维中肌细胞核明显减少 揭示突变组严重缺乏