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哺乳動(dòng)物著床前胚胎中細(xì)胞系的分化及調(diào)控機(jī)制

2018-01-17 04:22王涵趙盼盼張坤
關(guān)鍵詞:滋養(yǎng)層卵裂極性

王涵,趙盼盼,張坤

(浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,哺乳動(dòng)物分子胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)室,杭州310058)

哺乳動(dòng)物精子和卵子融合形成受精卵,意味著早期胚胎發(fā)育的開始,隨后的幾天會發(fā)生一系列形態(tài)學(xué)、發(fā)育生物學(xué)和分子生物學(xué)水平的動(dòng)態(tài)變化。受精之后1 d左右的胚胎轉(zhuǎn)錄活性較低,其發(fā)育高度依賴卵母細(xì)胞中存儲的母源因子(例如:mRNA、蛋白質(zhì)、代謝底物等),隨著2細(xì)胞末期母源mRNA逐漸降解,胚胎基因組開始激活,但是部分母源mRNA合成的蛋白質(zhì)仍然可以維持到著床前后,在著床前發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用[1]。處于2細(xì)胞階段的2個(gè)卵裂球仍然具有全能性,所以分割其卵裂球進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng),每個(gè)卵裂球均可以發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體;4到8細(xì)胞的卵裂球單獨(dú)分離后可以發(fā)育到著床前,但是和其他卵裂球結(jié)合在一起仍然可以分化成所有的組織和器官,說明它們?nèi)匀痪哂邪l(fā)育全能性[2]。

著床前胚胎中的第一次形態(tài)變化發(fā)生在8細(xì)胞。這一時(shí)期,細(xì)胞表面的界限開始模糊,與此同時(shí)會發(fā)生2個(gè)重要的形態(tài)學(xué)變化,即致密化(compaction)和極性化(polarization)[2-3]。到16細(xì)胞左右,胚胎已經(jīng)開始出現(xiàn)內(nèi)外之分,但是形態(tài)上仍看不出明顯變化。32細(xì)胞左右,由于卵裂球增多,胚胎外觀形似桑葚,所以又稱之為桑椹胚。32細(xì)胞以后,由于鈉/鉀離子交換和滲透梯度等變化,胚胎內(nèi)部開始出現(xiàn)腔室——腔(cavity),該階段又被稱為囊胚,胚胎在該階段分化為2個(gè)明顯的細(xì)胞系,即滋養(yǎng)層(trophectoderm,TE)和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(inner cell mass,ICM)[4]。隨后,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)又繼續(xù)分化,形成外胚 層(epiblast,EPI)和 原 始 內(nèi) 胚 層(primitive endoderm,PrE)。經(jīng)過這一系列的分化及位置遷移,胚胎最終到達(dá)子宮,開始著床,同時(shí)也意味著胚胎著床前發(fā)育的終止[2]。

1 致密化和極性化

8細(xì)胞階段的致密化是胚胎著床前發(fā)育階段的第一個(gè)形態(tài)學(xué)變化。胚胎外側(cè)屬于頂端區(qū)域,內(nèi)側(cè)屬于基底部區(qū)域,相鄰卵裂球之間存在黏著連接(adhesion junction)。在這個(gè)階段,內(nèi)側(cè)卵裂球連接作用增強(qiáng),外側(cè)連接作用減弱,胚胎表面的卵裂球之間的界限變得模糊,由此形成了我們?nèi)庋鬯姷囊粋€(gè)光滑飽滿的球面。參與致密化和黏著連接的一個(gè)重要蛋白是上皮型鈣黏蛋白(E-cadherin,由Cdh1基因編碼)[5]。致密化發(fā)生前,上皮型鈣黏蛋白均勻地分布在8細(xì)胞的每個(gè)卵裂球的質(zhì)膜表面;致密化開始后,上皮型鈣黏蛋白聚集到基底部卵裂球的細(xì)胞間連接處。敲除胚胎基因組來源的Cdh1只影響?zhàn)ぶB接,并不影響致密化的形成,只是將其推遲到了桑椹胚階段,只有同時(shí)敲除胚胎基因組和母源基因組中的Cdh1才影響胚胎的致密化[6]。

細(xì)胞極性化可以通過胚胎卵裂球細(xì)胞表面的顯微結(jié)構(gòu)判斷。8細(xì)胞胚胎還沒有發(fā)生極性化之前,微絨毛均勻分布在整個(gè)細(xì)胞表面,但是細(xì)胞一旦發(fā)生致密化和極性化,微絨毛從細(xì)胞間連接區(qū)域聚集到頂端膜區(qū)域。這種非對稱組織表示頂端-基底部區(qū)域與質(zhì)膜區(qū)域的蛋白因子的非對稱分布,胚胎形成一個(gè)無形的頂端-基底部軸。這些因子的非對稱分布導(dǎo)致細(xì)胞分裂時(shí)子細(xì)胞在功能上的差異,最終導(dǎo)致細(xì)胞的不同分化命運(yùn)。

埃茲蛋白(ezrin,EZR),作為最早研究與細(xì)胞極性化相關(guān)的蛋白,參與了微絨毛的形成[7]。它跟微絨毛的分布區(qū)域一樣,在極性化發(fā)生之前,均勻分布在細(xì)胞表面,但是一旦EZR被磷酸化,它便從細(xì)胞連接處聚集在頂端區(qū)域,使微絨毛也在頂端區(qū)域聚集,說明EZR的磷酸化是8細(xì)胞階段胚胎極性化發(fā)生的重要條件[7-8]。

參與極性化作用的另一個(gè)極性蛋白復(fù)合體——aPKC-PAR(apical polarity protein/partitioning defective component,頂端極性蛋白/區(qū)域缺陷組件復(fù)合物),由頂端極性蛋白PARD3(partitioning defective 3 homologue,區(qū)域性缺陷同系物3)、PARD6、PRKCz/i及基底部極性蛋白EMK1(ELKL motif kinase 1,ELKL基序激酶1)組成[9]。這些蛋白在胚胎分化過程中呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)分布的過程,在2細(xì)胞到早期8細(xì)胞階段,PARD6B和EMK1大部分在細(xì)胞核、少部分在胞質(zhì)中分布,PRKCz/i在4細(xì)胞中則主要分布在胞質(zhì)中,一旦細(xì)胞發(fā)生極性化,PARD6B和PRKCz/i則聚集在頂端區(qū)域的膜表面,而EMK1則反過來聚集到基底部區(qū)域的膜表面[2]。除此之外,這些極性蛋白在緊密連接和囊胚腔的形成過程中也發(fā)揮著重要作用[10]。

雖然細(xì)胞極性化和致密化都發(fā)生在8細(xì)胞階段,但這2個(gè)事件的發(fā)生是獨(dú)立進(jìn)行的。前文提到敲除母源和胚胎基因組的Cdh1基因后影響致密化的形成,但是胚胎仍然有極性化現(xiàn)象,而且研究表明,極性化的建立是依靠獨(dú)立的卵裂球作用,因此也可以看成是細(xì)胞本身自發(fā)的一種作用[11]。

2 著床前胚胎中的細(xì)胞系分化

著床前在發(fā)育過程中最明顯的一個(gè)形態(tài)學(xué)變化是出現(xiàn)囊胚腔,從而形成囊胚。囊胚腔的形成與滲透梯度有關(guān)。胚胎發(fā)育到32細(xì)胞階段,頂端區(qū)域的Na+/H+交換器發(fā)揮作用,使Na+內(nèi)流;而基底部區(qū)域,在Na+/K+ATP酶的作用下,Na+外流,形成了滲透梯度,導(dǎo)致水穿過滋養(yǎng)層進(jìn)入內(nèi)側(cè),形成我們?nèi)庋鬯姷某錆M流動(dòng)液體的腔室[12]。囊胚的外側(cè)是一層滋養(yǎng)層細(xì)胞,內(nèi)部包裹內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,標(biāo)志著第一次細(xì)胞系分化完成,隨后內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞很快分化為外胚層和原始內(nèi)胚層細(xì)胞,完成第二次細(xì)胞系分化。

3 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層的分化

3.1 “內(nèi)-外”假說和“極性”假說

TARKOWSI等[13]在1967年提出“內(nèi)-外”假說,即處于胚胎外側(cè)的細(xì)胞分化為滋養(yǎng)層,處于內(nèi)部的細(xì)胞則分化為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。在此研究基礎(chǔ)上,JOHNSON等[14]于1981年又提出“極性”假說,即在8細(xì)胞階段,處于外側(cè)的細(xì)胞具有極性,內(nèi)側(cè)的細(xì)胞不具有極性。細(xì)胞分裂時(shí),如果平行于頂端-基底部軸分裂,則屬于對稱分裂(symmetric division),2個(gè)子細(xì)胞均具有極性;如果垂直于頂端-基底部軸分裂則屬于不對稱分裂(asymmetric division),導(dǎo)致一個(gè)子細(xì)胞具有極性;另一個(gè)子細(xì)胞沒有極性。具有極性的細(xì)胞聚集在胚胎外側(cè),分化為滋養(yǎng)層,而沒有極性的細(xì)胞處于胚胎內(nèi)側(cè),發(fā)育為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。

研究發(fā)現(xiàn):在非極性細(xì)胞中,磷酸肌球蛋白輕鏈Ⅱ(phosphor-myosin light chainⅡ,pMlc2)水平升高,皮質(zhì)緊張?jiān)鰪?qiáng),導(dǎo)致外部的非極性細(xì)胞有向內(nèi)收縮的趨勢;同時(shí),頂端區(qū)域的極性蛋白又與這種由肌球蛋白導(dǎo)致的緊張收縮相互拮抗,阻止具有極性的細(xì)胞向內(nèi)收縮[15]。這解釋了非極性或極性弱的細(xì)胞不能留在胚胎外側(cè)的原因。

綜上所述,16細(xì)胞卵裂球的相對位置受母細(xì)胞分裂方向影響,處于頂端區(qū)域的非對稱分裂導(dǎo)致子細(xì)胞具有不同大小的頂端區(qū)域面積,而該區(qū)域的大小又產(chǎn)生了細(xì)胞內(nèi)縮性的差異,從而導(dǎo)致極性細(xì)胞最終占據(jù)外側(cè),非極性細(xì)胞向內(nèi)收縮聚集,最終形成了滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。

3.2 轉(zhuǎn)錄因子對細(xì)胞分化的影響

除了細(xì)胞的致密化、極性化和不對稱分裂對早期胚胎的細(xì)胞分化有影響外,轉(zhuǎn)錄因子在胚胎分化過程中也發(fā)揮著重要作用。對滋養(yǎng)層中研究比較透徹的是尾型同源框轉(zhuǎn)錄因子2(caudal-type homeobox transcription factor 2,CDX2)。Cdx2也是其他滋養(yǎng)層相關(guān)基因,比如Eomes(eomesoderin,脫中胚蛋白)、Itga7(integrin 7,整合素 7)和 Cdh3(cadherin 3,鈣黏蛋白3)等上游調(diào)控因子。在胚胎干細(xì)胞中過表達(dá)Cdx2可以促進(jìn)滋養(yǎng)層的分化[2,16],敲除Cdx2后的胚胎由于不能形成成熟的滋養(yǎng)層導(dǎo)致著床前胚胎發(fā)育停滯,同樣,在胚胎干細(xì)胞中敲除Cdx2也不能形成滋養(yǎng)層干細(xì)胞。

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的重要轉(zhuǎn)錄因子主要有Sox2(SRY-box 2)和Oct4(octamer-binding protein 4,八聚體結(jié)合蛋 白 4),又 稱 POU5F1(POU domain,class 5,transcription factor 1,POU域,5類,轉(zhuǎn)錄因子1)和Nanog同源框(Nanog homeobox)。Sox2是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中最早開始特異表達(dá)的標(biāo)記基因,從16細(xì)胞開始就逐漸在內(nèi)部細(xì)胞表達(dá)[17]。OCT4從2細(xì)胞到中期囊胚均勻分布在每個(gè)卵裂球的細(xì)胞核中,到后期囊胚逐漸聚集到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)區(qū)域。NANOG從8細(xì)胞階段開始表達(dá),與OCT4表達(dá)譜相類似,直到晚期囊胚才逐漸聚集到內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中[2]。

研究發(fā)現(xiàn),CDX2和OCT4、NANOG之間存在相互表達(dá)抑制的作用;敲低Cdx2后,OCT4和NANOG在滋養(yǎng)層異位表達(dá);進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),Cdx2可以結(jié)合到Oct4和Nanog編碼區(qū)的啟動(dòng)子區(qū)域,從而導(dǎo)致Oct4和Nanog的轉(zhuǎn)錄受到抑制[18-19]。在小鼠胚胎干細(xì)胞上的實(shí)驗(yàn)表明,Oct4也可以結(jié)合到Cdx2的啟動(dòng)子區(qū)域,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)錄抑制[20]。值得一提的是,CDX2和NANOG、OCT4表達(dá)相互抑制的作用在晚期囊胚階段才比較明顯[17,19]。

Ctr9是PAF1/RNA聚合酶Ⅱ復(fù)合物的組分之一。我們研究發(fā)現(xiàn):Ctr9的敲低會造成囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞失去貼壁生長的能力;細(xì)胞系標(biāo)記分析顯示,Ctr9敲低后,滋養(yǎng)層標(biāo)記Eomes、Elf5和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)標(biāo)記Sox2的表達(dá)量下降,Oct4、Nanog、Gata6、Fgf4和Sox17的表達(dá)也出現(xiàn)異常,且胚胎中H3K36me3的信號顯著下降;H3K36特異的組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶Setd2和另一個(gè)PAF1復(fù)合物的組分Rtf1的敲低也會引起類似于Ctr9敲低的表型[21]。這些結(jié)果說明,PAF1復(fù)合物在著床前胚胎細(xì)胞系分化過程中扮演著重要角色。

3.3 原始內(nèi)胚層和外胚層的分化

內(nèi)細(xì)胞團(tuán)繼續(xù)發(fā)育逐漸分化為原始內(nèi)胚層(PrE)和外胚層(EPI),完成第二次細(xì)胞系分化。其中,原始內(nèi)胚層將來發(fā)育為卵黃囊,外胚層最終發(fā)育為胎兒。NANOG和GATA6(GATA binding protein 6,GATA結(jié)合蛋白6)分別是標(biāo)記外胚層和原始內(nèi)胚層的轉(zhuǎn)錄因子[4,22]。雖然原始內(nèi)胚層和外胚層在晚期囊胚階段(E4.5)才出現(xiàn)表型差異,但是它們早在32細(xì)胞階段就已經(jīng)開始出現(xiàn)分化,主要由NANOG和GATA6的選擇性表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。NANOG和GATA6從8細(xì)胞階段開始均勻分布在各個(gè)卵裂球中(8細(xì)胞開始,NANOG和GATA6在各個(gè)卵裂球中均有表達(dá));但從32細(xì)胞階段開始,NANOG和GATA6在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的表達(dá)出現(xiàn)差異,選擇表達(dá)NANOG的卵裂球?qū)矸只癁橥馀邔?,選擇表達(dá)GATA6的卵裂球?qū)韯t分化為原始內(nèi)胚層,此時(shí),NANOG和GATA6的表達(dá)存在相互抑制作用,形成我們所見的“椒鹽分布”(“salt and pepper”expression)現(xiàn)象[2,23]。而到晚期囊胚階段,GATA6逐漸聚集到原始內(nèi)胚層區(qū)域,NANOG則主要在外胚層中表達(dá)。

3.4 影響早期胚胎分化的信號通路

3.4.1 Hippo通路

Hippo信號通路是影響胚胎早期分化的最重要的通路之一。通過研究小鼠胚胎中敲除Tead4的表型,人們首次發(fā)現(xiàn)該通路在胚胎發(fā)育中的重要作用[24]。Tead4作為Hippo通路的一員,在其缺失的胚胎中,Cdx2表達(dá)明顯下降,也不能形成滋養(yǎng)層。Tead4在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層的細(xì)胞核中均有表達(dá),只是在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的核內(nèi)信號比滋養(yǎng)層的稍弱[25]。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在外側(cè)的滋養(yǎng)層細(xì)胞中,Hippo通路處于未激活狀態(tài),LATS1/2(large tumor suppressor kinase 1 and 2)允許未磷酸化的Yap進(jìn)入細(xì)胞核與Tead4結(jié)合,促進(jìn)滋養(yǎng)層相關(guān)基因的表達(dá),如Cdx2和Gata3[24,26]。而在內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞中,Hippo通路被激活,Yap被LATS1/2激酶磷酸化,磷酸化后的YAP被阻滯在胞質(zhì)中無法進(jìn)入細(xì)胞核與Tead4結(jié)合,使Cdx2和Eomes等相關(guān)基因的表達(dá)受到抑制[27]。

另外,有研究發(fā)現(xiàn),Tead4突變的胚胎在低氧條件下仍然可以形成滋養(yǎng)層[4],說明除了Tead4以外可能存在其他調(diào)節(jié)細(xì)胞分化的機(jī)制。后來的研究也證實(shí)了這一假說,在Tead1突變的胚胎中Cdx2的表達(dá)也有所下降,在Tead1和Tead4雙重突變的胚胎中Cdx2表達(dá)量的下降比Tead4單獨(dú)突變更顯著,說明Tead1在調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層的發(fā)育中發(fā)揮著一定作用[26]。

NF2/Merlin作為Hippo通路中的另外一個(gè)組成因子,在滋養(yǎng)層的分化中同樣起著重要作用[28]。研究表明,Nf2是LATS激酶的上游調(diào)節(jié)因子,敲除Nf2后,Yap不能轉(zhuǎn)移到外側(cè)的滋養(yǎng)層細(xì)胞的細(xì)胞核中,CDX2也不能在外側(cè)細(xì)胞表達(dá)。同樣,AMOT作為Hippo通路的重要成員,也發(fā)揮著類似的作用,不過在內(nèi)外側(cè)細(xì)胞的位置有些差異。在外側(cè)滋養(yǎng)層細(xì)胞中,由于基底側(cè)區(qū)域的抑制作用,AMOT主要聚集在頂端區(qū)域表達(dá);而在內(nèi)部的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中,AMOT的第176位絲氨酸(S176)被磷酸化,而S176磷酸化的AMOT可以增強(qiáng)與LATS激酶的聯(lián)系,進(jìn)而促進(jìn)Yap的磷酸化,磷酸化后的Yap無法進(jìn)入細(xì)胞核與Tead4結(jié)合,因此抑制了Cdx2的表達(dá)[29]。

Hippo通路除了可以調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層相關(guān)基因的表達(dá),還可以調(diào)節(jié)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中特定基因的表達(dá),如Sox2。如果在滋養(yǎng)層中抑制Yap在細(xì)胞核中的表達(dá)會導(dǎo)致Sox2在滋養(yǎng)層異位表達(dá),表明Yap在調(diào)節(jié)Sox2的表達(dá)中也發(fā)揮著重要作用[30]。

此外,研究還發(fā)現(xiàn)細(xì)胞間的極性化和黏著連接對Hippo通路的激活起著重要作用。上文我們提到aPKC-PAR復(fù)合物對于調(diào)控細(xì)胞的極性化有重要作用。PAR3-PAR6-aPKC促進(jìn)頂端區(qū)域的建立,PAR1促進(jìn)基底部區(qū)域的建立。如果破壞aPKCPAR復(fù)合物,會破壞32細(xì)胞階段外部細(xì)胞的極性化,Hippo通路在外部細(xì)胞激活,從而導(dǎo)致YAP在外部細(xì)胞的胞質(zhì)中表達(dá)。該結(jié)果表明:在內(nèi)側(cè)細(xì)胞中,非極性的細(xì)胞間存在黏著連接,這種連接作用可以激活Hippo通路;相反,在外側(cè)細(xì)胞中,細(xì)胞發(fā)生極性化,同時(shí)還有aPKC-PAR復(fù)合物的抑制作用,細(xì)胞黏著作用減弱,Hippo通路被抑制[26,29]。

3.4.2 RTK通路

受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase,RTK)屬于細(xì)胞表面受體家族,它可以結(jié)合細(xì)胞外一些因子激活不同種類的通路,其中包括MAPK/ERK和PI3K等通路。RTK還有一些亞家族,比如FGFRs、EGFRs、VEGFRs和 PDGFRs[31-33]。研究發(fā)現(xiàn),RTK通路還與哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育中2次重要分化事件相關(guān),即滋養(yǎng)層/內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的分化和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)向原始內(nèi)胚層和外胚層的分離。

ERK2作為MAPK/ERK通路的效應(yīng)器,在8細(xì)胞階段的胚胎卵裂球中被檢測到,隨后分布到所有細(xì)胞中,若是在8細(xì)胞階段抑制MAPK的表達(dá),則Cdx2表達(dá)量會顯著下降,從而影響滋養(yǎng)層的發(fā)育。

GRB2是RTK通路相關(guān)的一個(gè)銜接蛋白,在敲除Grb2的囊胚中,GATA6不表達(dá),而NANOG的表達(dá)則占據(jù)整個(gè)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)區(qū)域,而非呈現(xiàn)出與GATA6的“椒鹽分布”現(xiàn)象[32]。有趣的是,在后來的研究中發(fā)現(xiàn),在不同階段抑制RTK通路所呈現(xiàn)的表型不同。在桑椹胚階段抑制該通路,無論NANOG表達(dá)與否,GATA6均不表達(dá);出現(xiàn)囊胚腔后抑制該通路,只有在NANOG不表達(dá)的情況下,GATA6才表達(dá)。這表明RTK通路對GATA6的起始表達(dá)有著重要作用,但其表達(dá)的維持不依賴RTK通路而只需要NANOG表達(dá)的下調(diào)。研究還發(fā)現(xiàn),抑制RTK通路的野生型和GATA6突變的胚胎中NANOG表達(dá)均有上升,說明RTK不僅影響原始內(nèi)胚層分化,對于維持NANOG的正常水平也有重要作用[34]。

原始內(nèi)胚層和外胚層分化也存在著相互抑制的現(xiàn)象,F(xiàn)GF通路在其中起著重要的作用。在囊胚形成以后,F(xiàn)GFR2在3.5胚齡后特異性表達(dá)于原始內(nèi)胚層,F(xiàn)GF4在外胚層里依賴于NANOG特異性表達(dá),隨后會到原始內(nèi)胚層中發(fā)揮作用。在外胚層細(xì)胞中,高表達(dá)水平的NANOG會促進(jìn)Fgf4的表達(dá)并分泌到原始內(nèi)胚層細(xì)胞中,F(xiàn)GF4和原始內(nèi)胚層的FGFR2結(jié)合,可以激活GRB2和MAPK,從而促進(jìn)原始內(nèi)胚層標(biāo)記基因的表達(dá),如Gata6。同時(shí),在原始內(nèi)胚層中,F(xiàn)GF4還可以抑制NANOG的表達(dá)來抑制細(xì)胞向外胚層分化,從而促進(jìn)細(xì)胞向原始內(nèi)胚層分化[32,35]。

3.4.3 Notch通路

Notch通路是作用于細(xì)胞之間,可調(diào)節(jié)細(xì)胞、組織、器官的分化和發(fā)育的信號通路,在該通路中分泌的NICD(Notchintracellular domain,Notch胞內(nèi)區(qū)域)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,與轉(zhuǎn)錄因子RBPJ(recombination signal binding protein for immunoglobulin kappa Jregion,重組信號結(jié)合蛋白免疫球蛋白卡帕J區(qū)域)結(jié)合,從而激活目標(biāo)基因的表達(dá)[36-37]。研究表明,Notch和Hippo通路可以共同調(diào)節(jié)Cdx2的表達(dá)[38]。在分別敲除Tead4和Rbpj的胚胎中,發(fā)現(xiàn)敲除Rbpj的胚胎表型更差。抑制NICD的產(chǎn)生會引起CDX2的表達(dá)下降,相反,如果過表達(dá)NICD則會導(dǎo)致內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層的不均衡分化[38]。盡管有研究表明Notch通路可以誘導(dǎo)Cdx2的表達(dá),但其作用機(jī)制和作用時(shí)間尚未探究清楚。

4 展望

小鼠的早期胚胎發(fā)育是一系列動(dòng)態(tài)變化的過程,需要各種信號通路、表觀遺傳學(xué)等方面的精確調(diào)控。本文主要闡述了小鼠胚胎著床前發(fā)育的一些基本的生物學(xué)事件和相關(guān)信號通路對早期胚胎發(fā)育和分化的影響,還有很多其他的相關(guān)通路和機(jī)制有待進(jìn)一步闡述。但是目前涉及更具體的機(jī)制方面的研究還不是很透徹,包括影響早期胚胎發(fā)育的一些基因也還不明確,因此,未來需要開展大量的工作對這些基因進(jìn)行深度挖掘。

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