羊毛弯曲及毛囊发育相关生物学机制研究进展

羊毛弯曲是影响羊毛品质高低的关键因素之一,毛股弯曲的减少以及毛股由紧实变得蓬松会导致羊毛品质下降,从而影响皮毛价值。毛囊是调控毛发生长的皮肤附属器官,对于毛发弯曲形状的形成具有重要作用。近年来,有关羊、小鼠等动物毛发纤维弯曲形成的相关研究以及毛囊发育调控等取得了一定进展。本文介绍了羊毛纤维结构的特点,阐述了毛囊发育相关重要调控信号通路及其对毛发弯曲的影响,最后,基于羊毛弯曲相关的基因和蛋白的研究进展进行综述。通过对羊毛弯曲及毛囊发育相关生物学机制进行总结,以期对羊毛弯曲及毛囊发育的相关分子机制的研究提供理论依据,同时也对改良羊毛弯曲性状的工作提供一些参考。     

羊毛弯曲及毛囊发育相关生物学机制研究进展

羊毛弯曲是影响羊毛品质高低的关键因素之一，毛股弯曲的减少以及毛股由紧实变得蓬松会导致羊毛品质下降，从而影响皮毛价值。毛囊是调控毛发生长的皮肤附属器官，对于毛发弯曲形状的形成具有重要作用。近年来，有关羊、小鼠等动物毛发纤维弯曲形成的相关研究以及毛囊发育调控等取得了一定进展。本文介绍了羊毛纤维结构的特点，阐述了毛囊发育相关重要调控信号通路及其对毛发弯曲的影响，最后，基于羊毛弯曲相关的基因和蛋白的研究进展进行综述。通过对羊毛弯曲及毛囊发育相关生物学机制进行总结，以期对羊毛弯曲及毛囊发育的相关分子机制的研究提供理论依据，同时也对改良羊毛弯曲性状的工作提供一些参考。     

动物毛囊发育分子调控研究进展

<正>毛囊是一个形态和结构较为复杂的皮肤附属器官。目前,有关毛囊研究的文献报道多见于人与小鼠。本文通过梳理已在人与小鼠毛囊生长发育及分子调控机理方面的相关报道,以期为家养动物毛发生长及皮肤毛发相关疾病的研究等提供借鉴。1毛囊的发育生物学研究毛囊是控制毛发周期性生长的重要结构,由上皮和真皮组成。毛囊形态发生的起始信号源于真皮。作为真皮的衍生物,毛囊的发生和维持涉及到来自不同胚层的不同种类的多个细胞,在毛发发育     

miRNA和lncRNA调控动物毛囊发育的研究进展

动物毛发作为一种重要的经济性状,在生长过程中受到诸多因素的影响,如营养、环境、代谢水平以及基因的表达调控等。miRNA主要通过转录后水平作用于靶基因,而lncRNA作用方式多样化,两者作用于相关的调控因子和信号通路进而影响毛囊的生长发育。本文综述了非编码RNA对毛囊生长发育中相关信号通路、调控因子以及关键细胞增殖分化的影响,为后续的相关研究工作提供借鉴。     

苏博美利奴羊毛囊发育不同时期ncRNA调控网络的构建

为探索苏博美利奴羊毛囊发育相关ncRNA分子调控网络，本研究通过挖掘苏博美利奴羊皮肤组织样本不同时期转录组数据，利用生物信息学方法构建lncRNA-miRNA-mRNA分子调控网络。结果表明：不同时期mRNA与lncRNA及miRNA具有复杂的网络连接。通过GO富集分析发现靶基因主要参与细胞增殖调控、凋亡过程及毛囊形态发生等生物学过程；参与细胞外空间、细胞外泌体、转录因子复合体、质膜的整体成分等细胞组分；参与转录因子活性、结构分子活性、细胞外基质结构组成等分子功能。通过KEGG通路分析发现差异的靶基因主要参与TGF-beta信号通路、癌症途径、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、细胞因子与细胞因子受体的相互作用等多种途径。筛选寻找调控网络中的关键基因，发现G2 vs.G1组中miR-133、miR-433-5p的靶基因TGFβ2和NOTCH1参与毛囊形态发生（GO:0031069）的生物学过程，因此TGFβ2和NOTCH1为毛囊发育的关键基因。通过构建苏博美利奴羊毛囊发育相关ncRNA分子调控网络，解析毛囊发生发育的分子调控机制，从转录组学层面对毛囊生长发育进行探讨，能够对苏博...     

绒山羊毛囊发育中非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指从基因组上转录而来,不编码蛋白质,但在RNA水平上能行使一定生物学功能的RNA。非编码RNA的种类较多,种类的不同造成功能的差异。毛囊是绒山羊皮肤特殊的附属物,位于皮肤的真皮层,发生于绒山羊胚胎期。由于真皮细胞和上皮细胞间的信号分子传递,使其发育呈周期性变化,历经生长期、退行期和休止期。近年来,有关ncRNA在绒山羊毛囊发育中作用报道较多。文章就其中的微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)及环状RNA(circRNA)的生物发生及其在绒山羊毛囊发育中的作用机制进行了归纳、总结。miRNA是真核生物中存在的一种长18~25 nt的ncRNA分子,可通过与靶信使核糖核酸mRNA特异结合,抑制转录后基因表达。在绒山羊毛囊发育中,miRNA通过抑制相关基因及相关信号通路中关键分子的表达而调控毛囊的发育周期以及毛囊的再生能力。lncRNA是长度超过200 nt的ncRNA,经过剪接,具有polyA尾巴与启动子结构,在绒山羊毛囊发育中能促进毛囊细胞增殖与分化,通过调控基因的靶向表达与多种信号通路互作调节毛囊发育及绒毛生长的周期活动。circRNA是与传统的线性RNA不同的封闭环状RNA,含有许多miRNA结合位点,在绒山羊毛囊发育与绒毛生长中起miRNA分子海绵的作用,即通过miRNA的介导,调控靶基因的表达,促进毛囊干细胞向次级毛囊分化,进而解除与毛囊发育与绒毛生长相关的miRNA对其靶基因的抑制作用提高靶基因的表达水平。笔者通过对miRNA、lncRNA及circRNA的研究进行综述,以期为构建毛囊生长发育的分子调控网络及深入探讨绒山羊毛囊发育的调控机制提供借鉴,为今后更好地利用现代分子生物学技术改善绒毛品质提供理论依据。     

EDA基因及其信号通路在动物皮肤毛囊发育中作用研究进展

EDA基因的突变会引起多种外胚层附属物的减少或是缺乏,像头发、牙齿、汗腺、皮脂腺和乳腺等外胚层附属物的生长发育,都需要EDA的参与。EDA信号通路在多种类型毛囊的发生、毛干的形成和皮脂腺的形态发生中发挥作用,它可控制胚胎上皮细胞的命运,调控毛囊细胞的分化过程。作者简述了EDA基因及其信号通路与动物毛囊发育的关系,介绍了EDA基因的功能和蛋白分子结构,以及它主要的两种转录体EDA1和EDA2的功能与作用机制,EDA1-EDAR系统在皮肤衍生结构的发育中发挥主要作用,EDA1和EDAR的突变均会导致HED。阐述了EDA基因信号通路调控毛囊组织生长发育机理以及与多个信号通路的关联,EDA信号可控制毛囊生长期到退行期的转换,对毛囊循环周期中退行期毛囊角质细胞的细胞凋亡起调控作用。EDA-EDAR系统是对皮肤附属器官发育有重要作用的Wnt信号通路的一个重要的效应器,其紧接着出现在Wnt诱导信号的下游。它依靠下游的NF-κB通路的活动来调控靶基因,通过刺激NF-κB调整Wnt、SHH、FGF、和TGF-β信号通路的效应器和抑制因子的转录来发挥作用,调控上皮细胞和间充质细胞还包括组织内的相互作用。结论认为EDA信号通路参与毛囊细胞的发育与分化调控,对动物毛囊生长发育起重要影响作用。     

羊毛及动物毛发弯曲形成的生物学机理研究进展

弯曲是羊毛纤维的一个特征,对加工过程和最终的毛纺织品特性有显著影响。羊毛弯曲与毛囊中细胞的不对称分裂、毛纤维中正副皮质的双边排列、不同角蛋白的不对称组成及角质化过程等相关。尽管羊毛弯曲形成的分子机理鲜有报道,但小鼠锯齿状及波纹状毛发分子调控机理研究表明,IGFBP5/Krox20、Eda/Edar、Wnt、EGFR/TGF-α、Msx2/Foxn1/Ha3等介导的信号通路及毛发角蛋白基因和一些转录因子对纤维弯曲形成有重要影响。皮肤基因表达模式比较分析表明,哺乳动物毛发产生和发育的分子调控机理是相似的。这些信息为研究羊毛弯曲形成的分子机理提供了可能。本文旨在对羊毛及小鼠等动物毛发弯曲形成机理进行综述,为进一步解析羊毛弯曲形成分子机理进而为改善羊毛弯曲性状的研究提供参考。     

Wnt10b调控动物毛囊周期的概述

Wnt10b作为Wnt家族重要成员之一,是通过经典WNT信号通路发挥作用,在动物绒毛的生长、发育和周期维持等过程均发挥重要作用,通过研究Wnt10b在毛囊各发育周期的表达规律,有利于揭示该基因对绒毛细度、被毛密度、长度、S/P等指标的影响机制。本文介绍了wnt10b基因的发现、分子结构、调控机制、生物学功能及其在动物毛囊生长发育中的作用机理,为今后改良和提高动物毛发品质提供理论基础。因此,wnt10b的研究也成为动物毛囊形态的发生和周期生长的调控提供新方向。     

Wnt/β-catenin信号通路参与毛囊发育及周期循环调控的研究进展

毛囊是动物皮肤重要的附属结构,具有复杂的形态变化和生理发育过程。毛囊的发育具有周期性循环特点,受到多方面要素的影响和调节。在遗传因素中,Wnt信号是毛囊生长的初始信号,参与形态发生及周期性循环的各个阶段,在毛囊基板发生、毛乳头功能发挥、毛囊周期性变化、毛囊干细胞增殖分化等过程发挥关键的调控作用。β-catenin是Wnt信号的分子开关,级联整合其他通路的信号,是Wnt信号转导途径中的核心环节。本文综述了Wnt/β-catenin信号通路调节毛囊发生发育的机制,为Wnt/β-catenin信号通路调控动物毛囊发生发育研究提供借鉴。     

哺乳动物毛囊形态发生及相关信号通路研究进展

毛囊结构的发育在胚胎期完成,是一个复杂的生理过程,被分为诱导、器官发生和细胞分化3个经典的阶段。毛囊在生长和发育过程中受到多种分子的调控,在毛囊发育各阶段都涉及复杂的信号互作,目前许多信号通路以及生长因子的作用方式还未得到有效、明确的阐述。为帮助理解毛囊生长的信号调控机制,对近年哺乳动物毛囊形态发生及相关信号通路研究的相关文献进行综述,介绍了毛囊的基本结构,阐述了毛囊发育阶段的划分及相应特征,综述了毛囊发育不同阶段涉及的Wnt信号、Eda信号、Fgf信号、Bmp信号、Shh信号、Pdgfa信号、Notch信号等相关信号通路及其发挥的作用,以期为解析由某些信号通路缺陷导致的相关癌症的发生机理提供参考。     

FGF5在绒山羊毛囊发育研究中的应用进展

成纤维生长因子5(FGF5)是羊毛抑制生长基因,主要调控毛囊周期性发育,在毛囊的生长过程中均有表达。在鼠、兔、猫和狗等其他动物的研究中均表明FGF5与毛被的长短有关。探索FGF5基因在绒山羊品种改良和分子育种方面的作用已成为研究热点。有研究证实FGF5是抑制毛发生长和体内诱导退行期毛囊分泌的信号蛋白,因此敲除FGF5能促进绒山羊绒的生长,增加绒产量和提高绒品质。文章主要对近年来FGF5基因在绒山羊毛囊生长发育中的最新研究进行综述和展望。     

基于表达谱芯片筛选鸡不同部位皮肤组织差异表达基因

旨在筛选鸡不同部位(背部和腿部)皮肤组织中的差异表达基因,探讨二者皮肤毛囊出现表型差异的分子机制。以处于上市日龄的(63日龄)商品代肉鸡为素材,利用Agilent鸡全基因组表达谱芯片对皮肤厚度、毛囊密度和直径出现显著差异的背部和腿部皮肤组织mRNA表达水平进行检测,对与皮肤毛囊发生发育相关的候选基因及信号通路进行系统筛查,并运用实时荧光定量PCR技术对部分差异表达基因进行验证。结果显示,芯片分析共筛选到差异表达基因676个(|FC|≥2,P0.05),以腿部皮肤为参照,背部皮肤组织中上调基因223个,下调基因453个。荧光定量PCR验证部分差异表达基因的表达趋势与芯片结果基本一致。GO分析表明,差异表达基因参与细胞增殖和凋亡调控、Wnt信号通路、神经元分化、细胞间黏附调节、细胞命运的确定等生物学过程。KEGG信号通路分析发现,除了部分已知的与皮肤毛囊生长发育相关的信号通路(Wnt和Hedgehog信号通路),ECM受体相互作用、黏着、细胞黏附分子、黏合连接等信号通路也被富集。蛋白互作网络分析表明,这些差异表达基因相互作用形成一个调控网络,可能通过影响皮肤毛囊的生长发育和周期变化来影响皮肤毛囊的性状,推测ECM受体相互作用、黏着、运输等调控通路及DKK1、WNT3A、SHH、FGF1、IGF1等基因可能是参与鸡不同部位皮肤毛囊性状出现差异的重要调控通路和候选基因。     

BMP4基因对合作猪绒毛生长发育的影响

骨形态发生蛋白家族十分独特,可诱导IOPC类细胞向成骨细胞方向转化。研究表明,BMPs在造血组织、皮肤附属物等的形成和分化以及脂肪、肾脏、肝脏、骨骼及神经系统发育中起一定作用。BMP与胚胎发育过程中骨骼的发生有时空相连性,在胚胎发育的所有组织中均可检测到低水平BMP4基因mRNA表达。M.Menzies等研究表明,BMP4基因在胎羊毛囊不同发育阶段与Noggin基因共同参与了毛囊发育的调控,是细毛羊毛囊发育的关键决定因子。G.Thomadakis等、J.M.Wozney等研究表明,BMP4在毛囊发育时及毛球中合成角蛋白的表皮细胞中表达。通过观察表达BMP4基因的颉颃物Noggin的转基因小鼠,发现其毛发异常且形态发生改变。在绒山羊不同发育时期皮肤中的表达结果表明,BMP4基因在胚胎期上皮细胞、毛囊以及出生后毛囊生长兴盛期、退行期和休止期均有表达,表明其与毛囊形态发生以及出生后毛囊的发育、分化密切相关。目前,对BMP4基因与家畜皮肤毛囊关系的研究主要集中在绒山羊,尚未发现BMP4基因与猪毛囊发育方面的相关报道。本研究通过实时荧光定量PCR技术,检测BMP4基因在合作猪颈部、肩部、体侧、臀部皮肤的表达量,实验结果可为揭示BMP4基因对合作猪绒毛生长发育的调控机制提供理论参考。     

毛囊的周期性变化和分子调控及其在绒山羊上的研究进展

毛囊是一个形态和结构较为复杂的皮肤附属器官,它控制着毛发的生长,具有自我更新和周期性生长的特点。毛囊的周期性变化依靠毛囊上皮细胞和真皮间充质细胞的相互作用,先是毛囊长出毛干为生长期,接下来是凋亡驱动的退行期,然后进入休止期。其变化过程是一系列信号分子相互作用形成的,包括启动信号、维持毛囊生长的信号及抑制毛囊生长的信号等。绒山羊初级毛囊和次级毛囊在出生后也表现周期性变化,次级毛囊由于光周期的影响而呈很强的季节性的周期变化,而初级毛囊则变化不明显。山羊绒是绒山羊次级毛囊的衍生物,次级毛囊的生长发育直接影响山羊绒的产量和品质。因此,研究皮肤毛囊周期性变化的规律及它们的分子调控机理不仅可揭示毛囊的发育规律而且对绒山羊的育种具有重要指导意义。     

绒毛用羊毛囊干细胞研究进展

产毛（绒）量是绒毛用羊主要的经济性状,毛（绒）的质量和产量受毛囊发育的影响。众所周知,毛囊控制羊毛（绒）的生长,而毛囊干细胞决定着毛囊形态的发生。因此,文章从绒毛用羊毛囊干细胞的分离培养方法、鉴定、增殖与分化等方面的相关研究进展进行了综合阐述,为进一步开展毛囊生长发育的分子调控机制研究、选育绒毛性状优良的绒毛生产用羊提供参考资料。     

基于WGCNA与GSEA方法挖掘调控中卫山羊羊毛弯曲相关基因

旨在探究中卫山羊羊毛弯曲随生长发生变化的分子机制，挖掘不同发育时期影响羊毛弯曲度的关键基因。试验采集了3只中卫山羊出生后45日龄（弯曲毛）和365日龄（直毛）的皮肤组织，进行转录组测序（RNA-seq），使用WGCNA与GSEA分析找出Hub基因。以P-value<0.05和|log₂FoldChange|≥1作为差异表达基因筛选的标准，45日龄为对照组，365日龄为试验组共筛选得到1 252个显著差异表达基因，包括812个表达上调基因和440个下调基因。基于WGCNA方法分析共得到14个模块，其中黄色和绿松石模块与被毛弯曲表型相关。利用String和Cytoscape构建网络，筛选到20个影响羊毛弯曲度的核心基因。从GSEA结果中筛选的被显著富集通路Hedgehog signaling pathway、JAK/STAT signaling pathway、TGF/BETA signaling pathway等参与了毛囊发育调控。综合KEGG、WGCNA、分子网络构建、GSEA分析结果，共同筛选得到基因CCL27、IL7、WNT2，推断这3个基因在调控毛囊发育中起到了关键的调控作用。本研究为进一步阐明动物毛发弯曲的分子机制提供了理论基础。     

毛囊形态发生和分子调控及其在绒山羊上的研究进展

毛囊是皮肤重要的附属器官,它是由上皮细胞和真皮细胞间相互作用发育而形成的,有很多信号分子控制着这一过程。毛囊相关性状对于绒毛的产量和质量有重要影响。本文从人和小鼠的研究现状着手,详细阐述了毛囊形态发生的规律以及它们的分子调控机理,并与绒山羊毛囊的变化作了比较,同时对近年来绒山羊毛囊分子调控方面的研究进行了综述,以期为今后有关绒山羊毛囊生长发育的研究提供参考依据。     

Eda和Edar在哺乳动物毛囊形成和生长发育中的作用研究进展

毛囊是皮肤的附属器官,发生在胚胎期早期,是由表皮的角质细胞和间充质间的上皮相互作用产生的,真皮成纤维细胞聚集形成毛囊乳头。毛囊形态发生分为3个阶段,即诱导、器官形成和细胞分化。毛发周期包括毛发生长初期(生长阶段)、毛发生长中期(退化阶段)和静止期(静止阶段)。外胚层发育不全基因(Eda)及其受体Edar表达于毛囊的不同发育时期,在野生型小鼠胚胎只表达在外胚层,而在发育中小鼠则定位在外胚层和毛囊中,毛囊的准确定位和间隔是通过外异蛋白受体Edar-BMP信号和转录的相互作用来调控的。Eda和Edar对于毛囊的正常发育有很大的作用,且在毛囊发育周期的不同阶段其作用也不同。     

羊胎儿期皮肤毛囊发育及调控机制的研究概述

中国绵山羊养殖历史悠久,品种资源丰富,在国民经济中起重要作用。羊毛按纤维类型可分为同质毛和异质毛,同质毛的特点是被毛由同一类型的羊毛纤维组成,其特点是羊毛的纤维直径、长度、卷曲等外表特征基本相同,异质毛的特点是被毛中兼有绒毛、有髓毛、无卷曲和少卷毛等不同类型的羊毛纤维,其化学、物理性能均不相同。毛囊是控制哺乳动物被毛生长的重要器官,是唯一具有周期性发育并可终生再生的器官,控制着被毛发生发育与自然脱落。毛囊依据其形成时间和结构可分为初级毛囊(primary follicles)和次级毛囊(secondary follicles),初级毛囊生长髓质发达的粗毛,次级毛囊产生无髓毛的绒毛。有髓毛较粗长且弯曲少,多用于加工粗纺织品、毛毯、地毯、毡制品;无髓毛直径一般不超40 μm,弯曲多,是毛纺工业的优质原料。毛囊的发育受到不同信号通路和基因的影响,如Wnt信号通路、骨形态发生蛋白质(BMP)信号通路、成纤维细胞生长因子(FGF)信号通路、音猬因子(SHH)信号通路、Notch信号通路等以及角蛋白家族基因、BMPs家族基因、同源异型盒基因(Hox)等。作者对国内外对绵山羊胎儿期皮肤毛囊发育及调控机制进行综述,以期为提高以绵山羊被毛产量及改善被毛品质为主要育种目标的选育提供参考。