附肢的发育和再生.pptVIP

两栖类胚胎中附肢由中胚层起源的图解肢芽肢芽覆盖在间质细胞团表面的表皮变得稍微增厚，同时被包裹在内部的间质细胞团向外突出，形成肢芽（limbbud）。中胚层细胞肢芽成纤维细胞生长因子FGF10形成预定附肢间质细胞中的侧板中胚层细胞提供肢芽形成的信号，这些细胞分泌的FGF10能够启动上皮和中胚层细胞之间的相互作用。含有FGF10的磁珠（bead）异位放置于上皮下方，会诱导出额外的肢芽。FGF10的表达及其在鸡肢发育过程中的作用三、前肢和后肢的特化Gain-of-function实验结果表明，转录因子TBX4和TBX5分别与后肢和前肢的特化有关。Loss-of-function资料也表明，人类TBX5基因缺失会导致上肢和心脏的异常，但下肢基本不受影响。TBX4和TBX5在肢型特化中的作用TBX4和TBX5在FGF10诱导形成的肢芽中的表达异位表达TBX4，可以使FGF10诱导形成的前肢转变为后肢四、顶外胚层嵴的形成随着鸟类和哺乳类的中胚层间质细胞进入肢区，它们分泌的因子诱导肢芽顶端前、后边缘的外胚层细胞伸长，形成一个增厚的特殊结构，称为顶外胚层嵴（apicalectodermridge，AER）。AER是一个临时的结构，对于附肢的继续向外生长是至关重要的。FGF10能够诱导鸡胚背腹交界处的外胚层形成AER。在背部化的肢芽突变体中，由于没有背腹交界，便不能形成AER。间质细胞分泌的因子可能是FGF10，其他的FGF因子如FGF2、FGF4和FGF8虽然也可以诱导AER的形成，但FGF10合成的时间和位置都是适当的。扫描电镜观察孵化4.5天的鸡胚肢芽显示顶外胚层嵴AER背侧腹侧附肢发育中外胚层和中胚层间的相互作用附肢的向外生长涉及AER和中胚层间持续的相互作用。一旦中胚层诱导其上方的外胚层形成AER，AER与中胚层的相互作用对附肢的向外生长是最重要的。中胚层在附肢发育中也起着关键的作用。AER起初的形成和继续存在依赖于位于其下方的中胚层。AER与位于其下的中胚层的相互作用在附肢发育期间任何时间除去AER，远端附肢的进一步发育停止。当额外的AER移植到附肢芽上将形成超数附肢结构，通常朝向附肢远端。将腿间质直接置于翅的AER下方，远端的后肢结构（趾）在附肢末端发育（然而，如果腿间质离AER较远，后肢间质进入翅的结构）。当非附肢的中胚层移植到AER下方，则AER退化，附肢发育停止。12345附肢发育中外胚层和中胚层间的相互作用中胚层起始附肢芽向外生长和形成AER；添加标题AER进一步刺激肢芽的向外生长以及肢芽中胚层的增殖和分化；添加标题附肢发育中至少要求三种类型的外胚层和中胚层间的相互作用：添加标题附肢芽中胚层提供保持AER所必须的刺激。添加标题五、附肢发育时期轴的建立脊椎动物完全形成的附肢包含三个轴的发育：近远轴（proximal-distal,P-D）、背腹轴（dorsal-ventral，D-V）和前后轴（anterior-posterior,A-P）。附肢发育中三个轴的建立具有各自的时间性，它们好像是按下列顺序决定的：前后轴、背腹轴和近远轴。1.近远轴的发育由AER合成、释放到其下的间质中的成纤维细胞生长因子FGF可能是鸡胚中维持间质细胞增殖的分子。附肢沿近远轴的分化：由AER和附肢中胚层诱导的相互作用产生的。附肢芽的逐渐向外生长：由于位于AER下面间质细胞的增殖；AER释放的分子（成纤维细胞生长因子FGF）维持间质细胞不断进行分裂。AER和附肢芽中胚层的相互作用外胚层嵴顶端对于肢芽近远轴图式的发育是必须的。从正在发育的肢芽中去除AER，将导致肢芽生长的停止；在发育后期将AER去除，可得到较为完整的肢。生长因子可以替代顶外胚层嵴将AER切除后，移植能释放生长因子FGF-8的玻璃珠，可使肢几乎正常发育。授课教师武建中博学笃行厚德尚能YichunUniversity构建一个附肢所需要的位置信息要在一个三维（或包括时间在内的四维）的、相互协调的系统中发挥作用。许多脊椎动物胚胎中的预定附肢区已被定位。体节中胚层细胞沿胚胎长轴的增殖，逐渐在表皮的下面形成厚的细胞团。肢芽形成的信号是由形成预定附肢间质细胞的侧板中胚层细胞提供的，这些细胞分泌的FGF10能够启动上皮和中胚层细胞之间的相互作用。含有FGF10的磁珠（bead）异位放置于上皮下方，会诱导出额外的肢芽。间质细胞分泌的因子可能是FGF10，其他的FGF因子如FGF2、FGF4和FGF8虽然也可以诱导AER的形成，但FGF10合成的时间和位置都是适当的。