小鼠早期胚胎细胞的命运决定

868 人阅读发布时间：2016-05-30 14:41

在小鼠发育的初期，最初全能细胞的发育潜力是受到限制的，仅发育成小鼠第一胚层。而在非哺乳动物物种中，第一胚层的建立则可能涉及主体轴的形成，哺乳动物的不同在于其首先要完成着床。因此，几天内胚胎和胚外组织之间的差异包括了前两个胚层决定(图1—1)及之前胚层(外胚层、中胚层、内胚层)和胚系的建立。这种独特的哺乳动物发育模式涉及一种独特的细胞类型，可以从中分离出来并扩增为稳定的细胞系。因此，认识胚外组织的起源有助于我们了解干细胞的形成与分化。以往的研究对前三个胚层的形成提出了颇具洞察力的见解，而利用现代分子生物学和成像技术将进一步推进这一领域的发展。

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受精后第三天，小鼠胚胎(囊胚)包含三个组织系：外胚层(EPI)、滋养层(TE)和原始内胚层(PE)。对来源于这些胚层的于细胞系的分离和研究加深了我们对早期胚胎细胞命运决定的认识。已经从囊胚中分离得到三类干细胞系：胚胎干细胞、滋养层干细胞和胚外内胚层干细胞(ES细胞、TS细胞和XEN细胞)。它们均具有干细胞自我更新及分化为各类成熟细胞等的特性。同时，每种干细胞系仍保有与其来源相关的特性，包括组织特异性的发育潜力、形态、转录因子表达和生长因子需求’。这些干细胞系的提出不仅为那些需要大量初始原料的研究提供了可扩增的纯细胞群，也是了解干细胞起源的一个契机。

从胚胎干细胞的研究中我们可以对细胞命运选择基因进行更深入的分子水平分析。操控某一特定种系调节基因可以引起干细胞发生相应的命运改变。例如，一个滋养细胞转录因子Cdx2就足够使ES细胞转变成TS样的细胞。这类研究表明Es细胞具有很强的可塑性，以及作为胚层决定因子Cdx2基因的核心作用。胚胎干细胞也为研究胚层决定基因之间的分子相互作用提供了一个机会，从而成为认识胚胎的细胞命运选择的模式。然而，在胚层决定基因的研究中发现其发挥作用主要在相对晚期，因此便提出胚胎早期是如何决定三个胚层的疑问。

参与第一胚层形成的机制可能有很多种，包括细胞的位置、形状、极化、信号和分裂面。在新提出的模式中，早期的前干细胞程序使组织胚层特异性形成囊胚。而在着床及以后，细胞命运则由干细胞系中的一个活化程序所掌控(图1-2)。
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来源：中国微生物菌种网www.bnbio.com

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