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。     

Effects of Photoperiod on Stem Cells Activation in Cashmere Goat Hair Follicles

In order to extend the anagen of cashmere goat hair follicles and increase the production of cashmere,this study was performed with artificially shorten the daylight time among Arbas White cashmere goats. Skin tissue sections from cashmere goats were collected to compare the morphologic changes between artificial daylight and natural daylight,and immunohistochemical method was used to study the hair follicle cell proliferation and important protein expression in related signaling pathways. The results showed that strong cell proliferation occurred in cashmere goat hair follicle cells during artificial daylight,plenty of cytokeratin 15 (K15) positive signals were distributed in the outer root sheath,β-catenin protein was actively expressed in hair matrix and root sheath, indicating that the hair follicles were in the anagen growth phase;Meanwhile,cashmere goat hair follicles under natural daylight were in telogen with weak signals. Above all prove that short photoperiod played an important role in promoting hair follicle growth,the artificial short photoperiod could change hair follicle growth cycle and make hair follicles earlier enter to the anagen growth phase,causing a variety of typical gene expressions during hair follicle growth.     

光周期对于绒山羊毛囊干细胞激活的影响

为了延长绒山羊毛囊兴盛期,提高羊绒产量,本试验通过人工缩短内蒙古阿尔巴斯型绒山羊的日照时间,利用组织切片技术对比人工短光照和自然光照周期下绒山羊皮肤组织形态变化,利用免疫组织化学方法研究毛囊细胞增殖及相关信号通路重要蛋白的表达。结果显示,人工短光照周期下绒山羊毛囊细胞增殖强烈,干细胞标记角蛋白15（cytokeratin 15,K15）阳性信号大量分布于外根鞘,β-catenin信号活跃表达于毛母质及根鞘,毛囊提前进入兴盛期;而自然光照周期下绒山羊毛囊仍停留在休止期,相应蛋白信号表达较弱。综上表明,短日照对毛囊生长具有明显的促进作用,人工短光照周期可以提前激活毛囊干细胞,使其提前进入兴盛期,引起多种毛囊生长相关蛋白的表达。     

绒山羊毛被类型多样性研究进展

根据被毛纤维特征、生长时间和颜色特点等，可将绒山羊分为长毛型和短毛型，粗毛型和细毛型，嵌合型，穗状弯曲型和直绒型，常年长绒型和季节性长绒型，白绒、青绒以及紫绒等不同类型。相较于其他分类，目前对粗毛纤维性状的多样性研究较为丰富，其不同类型与其他重要经济性状具有中等偏下的表型相关和遗传相关，对绒毛经济性状的间接选择具有一定的参考价值。作者根据近年来绒山羊的相关研究资料，探讨了绒山羊毛被类型的多样性及其划分依据的差异，并对绒山羊不同毛被类型的今后研究方向提出了展望和思考，以期为进一步对不同毛被类型的分子生物学研究和新品系选育提供借鉴和理论依据。     

绒山羊次级毛囊基因表达滞后性的转录组分析

毛囊是具有高度的自我更新能力、独特的可再生器官,其周期性变化是一个动态过程,为了研究毛囊差异基因表达变化情况,文章以内蒙古绒山羊生长期毛囊为研究对象,利用Illumina高通量测序技术方法,检测6~10月皮肤毛囊差异基因表达变化情况,寻找对绒毛生长及质量具有调控作用的特异表达基因。试验发现,多数差异基因分别在初级毛囊（PF）的7、8月份和次级毛囊的（SF）8、9月份表达;在绒毛生长期的相邻月份中,发现FAM83C、LOC102185501、FYCO1、CTTNBP2NL、C6orf132、KRTAP29-1 和 CRYBG3 7个共同差异表达基因呈现相同的表达趋势,且在次级毛囊上的表达变化均比初级毛囊滞后1个月。综上所述,次级毛囊在基因表达调控中存在一定的滞后性,这将为绒毛周期生长发育和分子育种提供重要的理论基础。     

内蒙古绒山羊与辽宁绒山羊皮肤毛囊周期性变化的比较研究

对内蒙古阿尔巴斯白绒山羊和辽宁绒山羊皮肤及毛囊的组织学周期性变化作了比较研究，结果表明：表皮生发层细胞从3月份开始活动并向下延伸，此时毛囊也开始重建，绒山羊毛囊8-9月份进入兴盛期，12月份进入退行期，2-3月份为休止期。它们进入兴盛期和持续的时间不同，初级毛囊除毛球宽外，其它各性状阿尔巴斯白绒山羊均大于辽宁绒山羊，而次级毛囊各性状辽宁绒山羊都大于阿尔巴斯白绒山羊，在大多数月份二者差异显著。毛囊深、密度、S／P、毛球宽和生长期是影响产绒量的因素。     

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。     

绵羊毛囊及其角蛋白研究进展

毛囊是毛纤维的生长基础,决定毛纤维的性状,角蛋白是毛囊组成的重要成分之一。近年来,对毛囊生长发育和角蛋白基因的挖掘等取得了一定的进展。文章回顾了绵羊角蛋白基因的发现,已经与人类角蛋白基因相当,但在数量和分类上存在差异;笔者介绍了绵羊毛囊的形态学结构,简述了毛囊角蛋白基因的表达定位和影响毛纤维性状的角蛋白,并分析了毛囊中的蛋白质组学技术的应用对毛囊生长发育和毛纤维性状的重要作用,以期为绵羊毛囊生长发育和羊毛性状的分子选育提供新的研究思路。     

陕北白绒山羊皮肤毛囊形态结构及其特征参数与产绒性状的相关性分析

试验旨在研究陕北白绒山羊皮肤毛囊结构及其特征参数与产绒性状间的相关性,为绒山羊绒毛生长的分子调控机理研究及皮肤毛囊性状在绒山羊选育中的应用提供参考。通过制作陕北白绒山羊皮肤组织切片,用显微照相系统观察皮肤毛囊形态特征,统计分析皮肤和毛囊的特征参数,并用SPSS 17.0软件分析特征参数与产绒性状各指标的相关性。结果显示,陕北白绒山羊毛囊成群分布且以三元型毛囊群为主,占总毛囊群的85.80%;产绒量与体重、绒长度、S/P值、次级毛球宽度均呈极显著正相关（P<0.01）,与次级毛囊密度呈显著正相关（P<0.05）,与表皮厚度呈显著负相关（P<0.05）;绒长度与产绒量、次级毛球宽度均呈极显著正相关（P<0.01）,与体重、S/P值、次级毛囊直径均呈显著正相关（P<0.05）,与表皮厚度呈显著负相关（P<0.05）;绒细度与S/P值呈显著负相关（P<0.05）;S/P值影响绒细度,而体重、绒长度、S/P值、次级毛囊密度（绒密度）显著影响产绒量（P<0.05）。综合分析认为,S/P值可以作为陕北白绒山羊选种工作中的一个重要性状指标,在育种工作中选择高S/P值个体,不仅能够提高产绒量,而且能够提高绒长度、降低绒细度,解决产绒量和绒品质同时提高的矛盾。     

绵羊毛囊及其角蛋白研究进展

毛囊是毛纤维的生长基础,决定毛纤维的性状,角蛋白是毛囊组成的重要成分之一。近年来,对毛囊生长发育和角蛋白基因的挖掘等取得了一定的进展。文章回顾了绵羊角蛋白基因的发现,已经与人类角蛋白基因相当,但在数量和分类上存在差异;笔者介绍了绵羊毛囊的形态学结构,简述了毛囊角蛋白基因的表达定位和影响毛纤维性状的角蛋白,并分析了毛囊中的蛋白质组学技术的应用对毛囊生长发育和毛纤维性状的重要作用,以期为绵羊毛囊生长发育和羊毛性状的分子选育提供新的研究思路。     

血管内皮生长因子基因在辽宁绒山羊胎儿期皮肤毛囊发育中表达及其与微血管密度关系的研究

为探讨血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在辽宁绒山羊胎儿期皮肤毛囊发育中的表达规律及其与皮肤微血管密度(microvessel density,MVD)的关系,采用免疫组化方法对VEGF辽宁绒山羊胎儿期不同阶段的表达及MVD进行检测。结果表明,VEGF在辽宁绒山羊胎儿期75 d后的各个时期皮肤毛乳头及毛囊内根鞘上表达,同时随着胎龄的增加,VEGF阳性区域的平均光密度亦随之增加;且皮肤中MVD也随着日龄的增加而逐渐增加,毛囊上的VEGF平均光密度与MVD呈极强正相关(r=0.966,P=0.007)。     

内蒙古绒山羊Hox基因家族成员在毛囊中表达的研究

Hox基因作为一类重要的转录因子,在胚胎发育组织分化过程中有重要作用。为了探索Hox基因在绒山羊毛囊发育中的作用机制,本研究采用原位杂交技术,检测Hox基因家族成员Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因在绒山羊毛囊的表达模式。结果显示,Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因分别在绒山羊胚胎期和兴盛期毛囊的不同部位表达,说明Hox基因在绒山羊毛囊生长发育过程中扮演着重要的角色。     

内蒙古绒山羊Hox基因家族成员在毛囊中表达的研究

Hox基因作为一类重要的转录因子,在胚胎发育组织分化过程中有重要作用。为了探索Hox基因在绒山羊毛囊发育中的作用机制,本研究采用原位杂交技术,检测Hox基因家族成员Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因在绒山羊毛囊的表达模式。结果显示,Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因分别在绒山羊胚胎期和兴盛期毛囊的不同部位表达,说明Hox基因在绒山羊毛囊生长发育过程中扮演着重要的角色。     

Effects of different dietary protein levels and DL‐methionine supplementation on hair growth and pelt quality in mink (Neovision vision)

The effect of different dietary protein levels and DL‐methionine (Met) supplementation on hair growth and the resulting pelt quality in mink was studied. Four groups of male mink were fed with four isocaloric diets containing 32% (P32), 24% (P24), 16% (P16) or P24+Met (0.8%) crude protein of dry matter (DM) from September to December. Skin biopsies were taken at the pelting. Histological techniques and computer‐assisted light microscopy were used to determine the ratio of activity (ROA) of under hairs and guard hairs respectively. The results showed that when the dietary protein level reduced from 32% to 16%, body length, number and diameter of under hairs and guard hairs of minks declined, and pelt length and pelt weight of minks decreased significantly (p < 0.05). These parameters were similar between P32 and P24 with Met supplementation (p > 0.05). The hair follicle density of the winter coat was not influenced by the dietary protein levels and Met supplementation (p > 0.05). Low‐protein diets content led to a reduction of hair follicle developing to next phase. It was documented that 24% crude protein of DM with Met supplementation during growing‐furring period was sufficient for minks to express their genetic capacity to develop hair follicles and achieve the prime fur characteristics. Overall this study demonstrated that hair growth and hair properties in pelts are very dependent on the dietary protein and Met supply in the growing‐furring period of minks.     

绒山羊皮肤毛囊兴盛前期组织形态、chi-miR-107-3p与RHBDF2基因表达分析

为了探究chi-miR-107-3p和菱形家族蛋白2（rhomboid family member 2,RHBDF2）基因在不同品种（系）和光控增绒绒山羊兴盛前期（5~7月份）皮肤毛囊重建时的表达差异,本试验在7月份采集内蒙古阿拉善型绒山羊、敏盖绒山羊和光控增绒技术处理的阿尔巴斯型绒山羊体侧皮肤毛囊组织,采用组织切片技术对组织形态比较分析,实时荧光定量PCR法检测chi-miR-107-3p和RHBDF2基因的表达量。结果显示,在皮肤毛囊兴盛前期,阿拉善型绒山羊次级毛囊正处于重建阶段,敏盖绒山羊和阿尔巴斯型绒山羊（光控增绒）次级毛囊重建已基本完成;在阿拉善型绒山羊皮肤组织中chi-miR-107-3p表达量极显著高于敏盖绒山羊和阿尔巴斯型绒山羊（光控增绒）（P<0.01）,而RHBDF2基因表达量极显著低于其他两品种（系）（P<0.01）,且RHBDF2基因表达量在敏盖绒山羊皮肤组织中显著低于阿尔巴斯型绒山羊（P<0.05）。不同品种（系）和光控增绒绒山羊皮肤毛囊兴盛前期组织显微结构与chi-miR-107-3p、RHBDF2基因在皮肤组织中的表达差异分析结果相一致,次级毛囊重建初期chi-miR-107-3p表达量较高,而RHBDF2基因表达量极低,随着次级毛囊重建完成,chi-miR-107-3p表达量明显降低,RHBDF2基因表达量逐渐增高,且在不同品种（系）内蒙古绒山羊绒毛生长发育过程中的表达机制基本相同。因此,chi-miR-107-3p和RHBDF2基因是绒山羊皮肤毛囊生长发育的重要调控因子。     

饲喂PRL抑制剂对燕山绒山羊毛囊发育的影响

旨在研究绒山羊毛囊生长期饲喂催乳素（PRL）抑制剂对毛囊发育的影响。本研究选择3月龄体重相近（（23.01±4.82） kg）、健康良好的燕山绒山羊公羊20只,随机分为两组,每组10只,分别为对照组和试验组,试验组饲喂PRL抑制剂（0.06 mg·kg^-1）,试验期90 d。试验结束时采集羊绒纤维、血液和皮肤样品,分析饲喂PRL抑制剂对山羊绒长度、细度、血液指标、毛囊性状及皮肤组织PRL、MTNR1a和RORα mRNA表达水平的影响。结果表明,饲喂PRL抑制剂显著提高了绒山羊初级毛囊数量、次级毛囊数量和S/P值（P<0.05）,并显著提高了活性初级毛囊占比和活性次级毛囊占比（P<0.05）,对山羊绒伸直长度和细度无显著影响（P>0.05）。饲喂PRL抑制剂3个月对绒山羊血清中PRL、MT、IGF-1、COR、GH、T₄和T₃均无显著影响（P>0.05）,但显著降低了皮肤中PRL和MTNR1a mRNA表达水平（P<0.05）,对RORα mRNA表达量无显著影响（P>0.05）。综上,在绒山羊毛囊生长期抑制PRL分泌可能是通过降低皮肤中PRL和MTNR1a基因的表达来促进毛囊发育。     

Proteome analysis of cashmere

As an analysis of the cashmere proteins by Type IV 2‐DE, ten kinds of components, including three components with molecular mass 42–50 kDa whose expression level increased in the winter, were separated. In analyzing nine components of these ten using a mass spectrometer, the three components of molecular mass 70–120 kDa and pI 5.3 were identified as keratin type II microfibrillar (accession no. KRSHL2 ), keratin 48 k type I microfibrillar component 8c‐1 (accession no. KRSHL1 ) and cytosolic phospholipase A2 (accession no. O77793 ), respectively. The three components whose expression level increased in the winter, were identified as keratin type I microfibrillar 48 kDa component 8C‐1 (accession no. P02534 ) and keratin type I microfibrillar 47.6 kDa (accession no. P25690 ) (pI 5.2/42 kDa), keratin type II microfibrillar component 7C (accession no. P15241 ) and keratin typeII‐sheep (accession no. S34165 ) (pI 5.5/45 kDa), and the keratin type II microfibrillar component 5 (accession no. P25691 ) (pI 5.8–6.0/45 kDa), respectively. The three components of less than 17 kDa were identified as hair keratin type II intermediate filament (accession no. CAA51836 ) (pI 5.2) and keratin high‐sulfur matrix protein IIIB2 (accession no. P02447 ) with a different isoelectric point (pI 5.4 and 5.9), respectively.     

Seasonal Moulting in Adult Male Raccoon Dog (Nyctereutes procyonoides)

Abstract

Seasonal moulting was studied by quantitative histology and external observations in adult male raccoon dogs. Moulting of the underfur hairs is characterized by a heavy loss of old winter hair in spring and an intensive growth of new winter hair in autumn. Only few mature and growing underfur hairs were found in the hair cover in summer. The new intermediate and large guard hairs started to develop in April and May. All the new guard hairs had developed by the end of June. About 7 and 3.5 months were needed for the growth of new winter guard and underfur hairs respectively. At the end of November the winter fur was mature. The bundles with an intermediate guard hair contained more underfur hairs than the bundles with a large guard hair in the mature winter fur. The thickness of dermis and the grade of skin colour peaked in the autumn moult, indicating a close relation to the activity of hair follicles.     

β-catenin基因在辽宁绒山羊皮肤毛囊中表达的研究

β-catenin是Wnt信号途径中的重要调控因子,对毛囊细胞的生长、分化、运动、凋亡的调节都具有重要的作用。采用荧光定量PCR方法检测45日龄、365日龄、730日龄的辽宁绒山羊皮肤中β-catenin mRNA的表达,分析其在不同日龄辽宁绒山羊皮肤上的表达差异。结果表明:β-连环蛋白在不同年龄辽宁绒山羊皮肤中均有表达。45日龄的β-catenin基因mRNA表达量极显著(P<0.01)地高于365日龄(1周岁)和730日龄(2周岁)的表达量,而365日龄(周岁)与730日龄(2周岁)间β-catenin基因mRNA表达量则差异不显著(P>0.05)。说明β-catenin在绒山羊皮肤毛囊的发育和成熟过程中发挥重要作用。