从果冻到甘草鞭子:追踪GI道的发展
北卡罗来纳州立大学的研究人员发现了“肠道” - 所有脊椎动物胚胎中的原始结构,最终成为整个胃肠道 - 从短,固体圆筒变成环形和线圈的细长中空结构。他们的研究铺平了对胃肠道发育的更大了解的方式,最终可能导致肠道畸形的早期诊断和治疗,人类婴儿的常见情况。
南·纳斯康士博士,发展生物学助理教授,以及国家统计局国家研究人员团队利用开发青蛙胚胎来研究胃肠道发育的最早阶段。在青蛙中,肠道在一个24小时内将其长度增加了三倍,并且细长结构也在该时间内缩小和线圈。
“青蛙是一个很好的模型,因为胚胎是透明的,你可以实时观察结构变化,”Nascone-yoder说。
研究人员专门想知道肠道如何变长,因为没有证据表明细胞增殖或划分,负责变化的结构。他们发现rho gtpase,一种对腐蚀性重要的分子 - 该方法是胚胎重新排列细胞形成最终成为身体不同组织的层 - 是讲述肠道变长和较薄的负责。
在Rho GTPAse和相关分子的影响下,肠道内的细胞改变了它们的形状和位置,在马车车轮上定位在辐条上。然后内部细胞推动外部的电池之间,迫使管变得长而空心。
“我们已经知道很长一段时间,这种特殊的分子对于细胞迁移和粘合性或粘性很重要,”Nascone-yoder说。“这对胚胎发育的最早阶段非常重要,因为它告诉细胞在哪里以及如何排队,以便其他发育过程可以开始。现在我们看到这里发生同样的事情,有一个器官。“
Nascone-yoder希望这项工作能够更加了解动物和人类的胃肠道发育。
“大约一500年人类婴儿天生就有肠道malrotation-it是一个很常见的情况,我们很擅长解决问题,但是没有人真的很多关注如何胃肠道形式开始,“Nascone-Yoder说。“这就是我们想要在这项研究中看到的。如果我们能准确地确定胃肠道的正常形成需要发生什么,那么我们可能就能更好地发现导致畸形的因素。”
该研究由国家科学基金会资助并发布发展动态。Nascone-yoder是NC州兽医学院分子生物医学系发展生物学助理教授。
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编辑:论文摘要如下。
“原始肠道的形态发生由rho /岩/肌蛋白II介导的内胚层重排产生”
作者:北卡州立大学的Nanette Nascone-Yoder等。
发布:2009年11月在发展动态
抽象的:在消化器官发生期间,原始肠管(PGT)经历戏剧性的伸长并形成一个由单层上皮组成的管腔。在非洲爪蟾中,PGT核心的内胚层细胞在肠道伸长过程中重新排列,但控制其重组的形态发生机制尚不明确。在这里,我们定义了内胚层细胞形状、极性和组织结构的动态变化,这些变化是非洲爪蟾肠道形态发生的基础。肠内胚层细胞在前后相邻细胞之间呈放射状插入,将几乎实心的内胚层核心转化为单层上皮,同时在肠壁内引起放射状聚集延伸。抑制Rho/ROCK/Myosin II活性可阻止内胚层重排,从而扰乱肠道伸长和消化上皮形态发生。我们的结果表明,PGT中驱动组织伸长的细胞和分子事件在机械上类似于那些在原肠形成过程中起作用的事件,但发生在一个新的圆柱形几何结构中,以产生上皮内衬管。
