中国绒山羊的毛囊结构特性与发育机制

绒山羊业是中国畜牧业的重要组成部分,其皮肤次级毛囊所产的山羊绒是毛纺工业中最优质的天然纤维原料,也是中国国际贸易份额比重最大的畜产品.绒山羊皮肤次级毛囊是山羊绒纤维的“发源地”,因而绒山羊皮肤毛囊的结构特点、遗传特性、发生发育与周期性变化及调控因素,是了解绒山羊种质特性的基础,也是绒山羊选育研究的基础.笔者在查阅国内外对绒山羊皮肤毛囊研究文献的基础上,结合多年的研究结果,综述了中国绒山羊毛囊性状与发育调控研究的现状与进展,以期为指导绒山羊育种提供理论基础.     

HGT KAPs基因家族成员在山羊皮肤中的表达

利用经体外合成、用地高辛标记的阿尔巴斯白绒山羊高甘氨酸/酪氨酸角蛋白关联蛋白(HGTKAPs)基因家族9个成员的cRNA探针,通过原位杂交技术在山羊皮肤组织切片上进行定位,探测HGTKAPs基因家族9个成员在内蒙古阿尔巴斯白绒山羊10月份皮肤毛囊中的表达.结果表明:HGTKAPs在兴盛期初级毛囊和次级毛囊的皮质层均有强...     

南疆绒山羊皮肤毛囊性状参数与生产性状的相关分析

[目的]研究新疆南疆绒山羊皮肤毛囊结构,分析毛囊数与产绒量之间,毛囊直径与绒细度之间的关系,为新疆南疆绒山羊绒毛发育的分子调控机理的研究奠定组织学基础.[方法]通过制作新疆南疆绒山羊皮肤组织切片,显微镜下观察照相,利用SPSS16.0软件分析南疆绒山羊的毛囊性状参数与生产性状的相关性.[结果]南疆绒山羊皮肤中的毛囊呈现周期性变化规律,初级毛囊较次级毛囊相比周期性活动变化相对不明显;毛囊结构由毛球、外根鞘、内根鞘几大部分组成,各时期的毛囊发育形态不同;次级毛囊密度与产绒量呈显著正相关(P＜0.05);次级毛囊直径与绒细度呈显著正相关(P＜0.05).[结论]南疆绒山羊次级毛囊数量直接影响产绒量,次级毛囊直径直接影响绒细度.     

外源褪黑素诱导下Hippo信号通路调控山羊绒生长mRNA和lncRNA的生物信息学分析

为分析绒山羊皮肤中受Hippo信号通路调控的绒生长候选基因集,本研究选取6只罕山白绒山羊随机分为对照组和褪黑素处理组,每组设3个重复。以自然年为试验周期,每月采集皮肤样本进行RNA测序,使用Bowtie、TopHat、Cufflinks、Cuffmerge、Cuffdiff、Cuffcompare、CPAT和CPC软件分析DE-mRNA和DE-lncRNA,联合PCA分析它们对次级毛囊生长周期的应答,利用WGCNA挖掘调控山羊绒生长的基因模块,GSEA分析候选基因集的生物学功能。结果表明：1)筛选得到组间DE-mRNA 2 024个和DE-lncRNA 329个,它们应答了绒山羊皮肤次级毛囊的生长周期。2)获得有生物学意义的对照组7个和试验组9个基因模块。3)深入分析富集到平衡哺乳动物皮肤生长分化、毛囊形态发生的Hippo信号通路基因模块,揭示了外源褪黑素诱导下调控山羊绒生长候选基因集191个mRNA和49个lncRNA的共表达调控网络关系。4)发现候选基因集与皮肤发育生物学过程(|NES|>1且FDR<25%)、Hippo信号通路(|NES|>1且FDR<25...     

内蒙古阿尔巴斯绒山羊毛囊结构及形态发生过程研究

 【目的】了解绒山羊毛囊的组织结构及毛囊形态发生变化过程，为研究绒山羊绒毛发育的分子调控机理奠定组织学基础。【方法】制作内蒙古阿尔巴斯绒山羊胚胎皮肤组织切片，显微镜下观察照相。【结果】绒山羊的毛囊结构同其它动物一样，由毛球、连接组织鞘、外根鞘、内根鞘和毛干几部分组成。在胎龄55～65 d毛囊开始发生形成毛芽；胎龄135 d，大多数初级毛囊和一部分次级毛囊发育基本成熟；次级毛囊是初级毛囊的一个分支。【结论】了解了绒山羊毛囊的结构组成及毛囊从发生到发育成熟的整个形态变化过程，为相关领域研究者提供借鉴。     

Wnt10b基因对鹅胚胎期毛囊形成及发育的影响

采用免疫组化和荧光定量PCR方法,研究了鹅胚胎期皮肤中Wnt10b基因的定位表达及其mRNA表达规律。结果表明:Wnt10b基因最初在鹅背部皮肤毛囊的毛基板上表达,随后在羽芽、缘板和羽嵴中均有表达,在初级毛囊和次级毛囊发育过程中均有表达。Wnt10b基因在整个胚胎期的毛囊发育中一直动态表达,胚胎期第17天和第19天分别出现2个表达高峰期,此时为次级毛囊刚开始发育的阶段。推测Wnt10b基因对初级毛囊和次级毛囊的形成及发育可能起着重要的促进作用。     

内蒙古绒山羊皮肤干细胞定位的初步研究

为了确定干细胞在内蒙古绒山羊初级毛囊、次级毛囊及表皮中的位置,通过对绒山羊颈部静脉注射BrdU,每周取皮肤样本,用4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋,切片,免疫组织化学检测.结果发现,免疫组织化学检测在前10周内BrdU结果呈阳性,说明皮肤中存在干细胞,BrdU可用于大动物短时期的体内标记;BrdU用于大动物标记时在绒山羊体内的存留时间大约为10周;初步判断初级毛囊和次级毛囊及表皮中均存在干细胞,而且干细胞的niche可能就位于毛乳头处;用Ⅳ型胶原粘附培养初级和次级毛囊的毛乳头,其呈圆形或多边形,核大,核仁明显,细胞器少,细胞呈克隆生长,慢周期性,具有无限的增殖能力.经流式细胞术检测,初步证明为毛乳头处存在毛囊干细胞.     

湖羊BMP7基因遗传多态、表达及与羔皮毛囊性状的关联

【目的】研究BMP7基因对湖羊不同花纹形成的影响及其与毛囊性状的发育可能存在的调控机制。【方法】利用PCR-SSCP方法在205个样本中检测BMP7基因外显子1、2、3的单核苷酸多态性;通过组织学方法和显微观察法对湖羊皮肤毛囊进行组织学观察,对不同花纹皮肤组织中初级毛囊直径、次级毛囊直径、初级毛囊数、次级毛囊数进行统计分析;利用荧光定量PCR技术检测BMP7基因在大花、中花、小花间的相对表达量,用SPSS17.0软件进行差异显著性分析,探讨BMP7基因对湖羊不同花纹形成及其毛囊性状可能存在的调控机制。【结果】PCR-SSCP方法检测BMP7基因外显子1、2、3的单核苷酸多态性,结果均未发现多态性;在组织切片分析中,湖羊大花初级、次级毛囊直径均大于中花、小花,小花初级、次级毛囊直径均介于大花、中花之间;大花次级毛囊数多于中花、小花,而小花次级毛囊数介于大花、中花之间。通过差异显著性分析可知,湖羊大花与中花、小花初级毛囊直径呈极显著差异（P＜0.01）,小花与中花初级毛囊直径差异不显著（P＞0.05）;中花次级毛囊直径与大花、小花次级毛囊直径呈极显著差异（P＜0.01）,但小花次级毛囊直径与大花次级毛囊直径差异不显著（P＞0.05）;初级毛囊数大花、中花、小花间差异均不显著（P＞0.05）,但相同视野中大花初级毛囊数多于中花、小花;中花次级毛囊数与大花、小花次级毛囊数呈极显著差异（P＜0.01）,但大花、小花次级毛囊数差异不显著（P＞0.05）;qRT-PCR结果显示,在同一时期BMP7基因在大花、中花中的表达量高于小花,且在大花、小花毛囊组织中表达量差异显著（P＜0.05）;BMP7基因相对表达量与小花初级毛囊直径呈显著正相关（P＜0.05）,与小花次级毛囊数呈极显著正相关（P＜0.01）,与中花初级毛囊直径和中花次级毛囊数呈显著负相关（P＜0.05）,这与组织学与显微镜观察的结果相符。【结论】未发现BMP7基因存在单核苷酸多态性,但BMP7基因表达量与毛囊部分指标存在相关性且与组织学观察结果相一致,可初步推测BMP7基因可能参与毛囊发育,调控被毛生长。     

内蒙古绒山羊毛囊形态发生规律

以胚胎龄40~110 d内蒙古二郎山绒山羊胚胎体侧部皮肤为材料,通过石蜡切片、HE染色,研究绒山羊胚胎毛囊形态发生规律。结果显示,内蒙古绒山羊胚胎皮肤初级毛囊形态发生经历毛基板前期、毛基板期、毛芽期、毛钉期和毛囊期5个时期,这5个时期又可根据其形态结构的差异划分为不同的亚期,内蒙古绒山羊胚胎皮肤初级毛囊形态发生与汗腺的发生相伴随;内蒙古绒山羊皮肤初级毛囊形态发生是分批进行的。在胚胎龄40~110 d内蒙古绒山羊胚胎体侧部皮肤未观察到次级毛囊的发生。     

绒山羊胚胎期次级毛囊发生发育相关miRNA的筛选及靶基因验证

为筛选绒山羊次级毛囊发生发育相关microRNA(miRNA)及靶基因验证,本研究基于课题组前期高通量测序技术得到绒山羊胎儿期(45、55、65、75、95、115和135 d)皮肤组织miRNA表达谱的基础上,鉴定各比对组中差异表达的miRNA并根据毛囊形态发生规律筛选次级毛囊发生发育相关的miRNA,运用RNAhybrid、miRanda和TargetScan软件预测筛选到的miRNA靶基因并与次级毛囊发育相关基因取交集,所得基因进行GO和KEGG富集分析,筛选毛囊发生发育重要通路中的关键基因构建miRNA-mRNA调控网络,进而运用双荧光素酶报告验证关键miRNA-mRNA的靶向关系。结果表明:1)筛选到次级毛囊发生发育相关miRNA 153个,共预测到32 978个靶基因;2)取交集后得到1 352个靶向的次级毛囊发生发育相关的基因,且显著富集在29条KEGG通路中,其中毛囊发生发育重要通路TGF-β同样显著富集;3)构建了chi-miR-26b-5p-SMAD1和 chi-miR-495-3p-SMAD1等232对次级毛囊发生发育可能相关的miRNA-mRNA关系对,双荧光素酶报告系统进一步验证了关键靶向关系。本研究为解析miRNA在绒山羊次级毛囊发育过程中的分子机制奠定了前期基础。     

绒山羊皮肤组织结构的研究

对内蒙古阿白绒山羊的皮肤组织结构观察研究表明,内蒙古阿白绒山羊的皮肤毛囊结构有其品种特征,具有较高的毛囊密度和Ｓ／Ｐ 值（ 即次级毛囊与初级毛囊之比） ,可以将皮肤毛囊组织形态指标运用到选种上,并为绒山羊的早期选种提供了科学依据     

内蒙古绒山羊Hoxa7基因在毛囊中的表达

利用原位杂交技术检测Hoxa7基因在毛囊不同生长时期的表达模式,结果表明,Hoxa7基因分别在胚胎期的95 d初级毛囊的内根鞘表达、在115 d次级毛囊的内根鞘和绒干表达、在125 d初级毛囊内根鞘和毛干皮质表达、在兴盛期10月的初级毛囊毛干皮质和次级毛囊的绒干中表达。揭示在毛囊发育中,Hoxa7基因对于毛囊细胞的增殖可能起一定的作用。     

湖羊羔皮候选基因在不同花纹间的表达与毛囊发育特性关联的研究

【目的】研究5个候选基因在不同花纹组间的表达量与毛囊各指标的相关性,进一步了解候选基因与毛囊发育特性间的关联,筛选用于后期功能验证的基因。【方法】利用荧光定量PCR技术检测5个基因在不同组别间的表达量,结合组织学与显微观测技术,分析5个基因与毛囊发育间的关联。【结果】湖羊毛囊成群分布,湖羊大花、小花、中花多以3毛囊群居多,直径较大的为中心初级毛囊,直径相对较小的为侧部初级毛囊。湖羊大花与中花、小花初级毛囊直径呈极显著差异（P＜0.01）,小花与中花初级毛囊直径差异不显著（P＞0.05）。中花次级毛囊直径与大花、小花次级毛囊直径呈极显著差异（P＜0.01）,但小花次级毛囊直径与大花次级毛囊直径差异不显著（P＞0.05）。初级毛囊数大花、中花、小花间差异均不显著（P＞0.05）,但相同视野中大花初级毛囊数多于中花、小花。中花次级毛囊数与大花、小花次级毛囊数呈极显著差异（P＜0.01）,但大花、小花次级毛囊数差异不显著（P＞0.05）;MMP2基因在中花皮肤组织中的表达量与大花、小花分别呈极显著差异（P＜0.01）,在大花皮肤组织中的表达量与小花差异不显著（P＞0.05）;BMP7基因在大花皮肤组织中的表达量与小花呈显著差异（P ＜0.05）,在中花皮肤组织中的表达量与大花、小花分别差异不显著（P＞0.05）;SFXN1基因在小花皮肤中的表达量与大花、中花分别呈显著差异（P＜0.05）,在大花皮肤组织中的表达量与中花差异不显著（P＞0.05）。其余基因在3组个体间差异不显著;MMP2基因相对表达量与大花次级毛囊数呈显著正相关（P＜0.05）。BMP7基因相对表达量与小花初级毛囊直径呈显著正相关（P＜0.05）,与小花次级毛囊数呈极显著正相关（P＜0.01）,与中花初级毛囊直径、次级毛囊数呈显著负相关（P＜0.05）;SFXN1基因相对表达量与大花初级毛囊呈显著负相关（P＜0.05）,与小花初级毛囊直径、小花次级毛囊直径分别呈显著正相关及极显著正相关,与中花初级毛囊直径呈极显著负相关。在BMP7基因表达量相同情况下,小花初级毛囊直径比中花初级毛囊直径大,小花次级毛囊数比中花次级毛囊数多,这与切片结果相符。MMP2基因在表达量相同情况下大花毛囊数多于小花,中花最少,这与切片结果一致。此外,在SFXN1基因表达量相同情况下,小花毛囊直径最大,大花次之,中花最小,这虽与切片结果不相符,但大花、小花次级毛囊数相差很小,总体来说趋势相同,结果基本相符。其余基因虽与毛囊相关指标存在关联,但在大中小花组表达差异不显著,【结论】BMP7、MMP2、SFXN1三个基因可作为湖羊早期羔皮选育的重要候选基因。     

Wnt5a基因在鹅皮肤中的定量定位表达特性

采用荧光定量PCR方法和免疫组化方法,研究了Wnt5a基因在鹅胚胎期皮肤定量表达及定位表达的规律,并运用显微测微尺测量毛囊深度。结果表明:Wnt5a基因在胚胎期12~20 d均有表达,其中12~20 d表达量持续上升,20 d表达量最高,20 d以后表达量开始降低,但趋于稳定。Wnt5a基因在13 d的表皮、真皮及羽芽处表达,18 d在羽枝嵴和毛乳头大量表达,23 d在初级毛囊的毛乳头和毛囊干细胞处有少量表达,在次级毛囊中少量表达,29 d初级毛囊形态发生基本完成,Wnt5a基因几乎不表达,在次级毛囊中表达。毛囊深度结果表明:14~20 d,毛囊深度缓慢增加,但是深度增加不明显,Wnt5a抑制毛囊生长发育;20~26 d,是毛囊深度发育的高峰,Wnt5a含量降低,对初级毛囊发育没有抑制作用;26 d以后,深度几乎没有变化。次级毛囊18 d开始发育;18~20 d,次级毛囊深度发育缓慢,高表达量Wnt5a抑制次级毛囊发育;此后Wnt5a表达量降低,次级毛囊深度不断增加。     

辽宁绒山羊毛囊性状遗传参数的估计--辽宁绒山羊的遗传研究之一

利用200只6月龄、18月龄辽宁绒山羊母羊的皮肤样品,分析了年龄、出生类型、母亲年龄等非遗传因素对毛囊性状的影响,估计了毛囊性状的遗传力及其与产绒量、体重、绒直径的表型相关和遗传相关.结果表明除次级毛囊/初级毛囊(S/P)值以外其它毛囊性状随年龄的增长变化显著(P＜0.01);除次级毛囊密度以外,其它性状在出生类型间无显著差异(P＞0.05).S/P值、次级毛囊密度、初级毛囊内径在母亲年龄间差异极显著(P＜0.01).S/P值、次级毛囊密度、初级毛囊密度的遗传力分别为0.534,0.137,0.160,次级毛囊外径、初级毛囊外径、次级毛囊内径、初级毛囊内径、次级毛囊深度和初级毛囊深度的遗传力分别为0.584,0.080,0.187,0.496,0.002和0.204.这些毛囊性状与生产性能的表型相关都较低.S/P值与产绒量、体重、绒直径的遗传相关系数分别为0.680,0.423,-0.343,次级毛囊外径与产绒量、绒直径的遗传相关系数分别为0.450和0.489.认为辽宁绒山羊的S/P值受非遗传因素影响较小,遗传力高、与生产性能的遗传相关高,在辽宁绒山羊选育中是一个非常有意义的性状,选择高S/P值,不仅能够提高产绒量,而且在辽宁绒山羊种群中其后代绒直径不会变粗.     

中国美利奴羊(新疆军垦型)胎儿期皮肤毛囊结构及形态学观察

【目的】研究绵羊胎儿期的毛囊组织结构和发育变化,为调控毛囊生长发育、提高羊毛产量和品质提供基础。【方法】采集胎龄45、55、65、75、85、95、105、115、125、135、145 d的33只中国美利奴羊(新疆军垦型)胎羊体侧部皮肤组织,每个发育时期重复3只,制作皮肤毛囊石蜡组织切片,经HE染色,显微镜下观察不同发育阶段胎羊的皮肤毛囊组织形态,计算初级毛囊密度、次级毛囊密度、次级毛囊数与初级毛囊数的比值(S/P)。【结果】胎龄45 d时皮肤表皮层、真皮层、皮下结缔组织开始发育;胎龄55 d皮肤结构基本发育完全;胎龄65 d时初级毛囊开始发育,形成囊泡并逐渐增大;胎龄75 d时初级毛囊已经形成;胎龄85 d时次级毛囊开始发生,初级毛囊数量迅速增加;胎龄105 d在原始次级毛囊开始出现再分化次级毛囊;胎龄135～145 d初级毛囊和次级毛囊发育成熟;胎龄85～145 d初级毛囊密度随着胎龄的增长而减小,次级毛囊密度随着胎龄的增长而增大,S/P值随着胎龄的增加而逐渐增大。【结论】胎龄65 d为初级毛囊发育期,85 d为次级毛囊发育关键期,105 d为再分化次级毛囊发育期。     

骨形态发生蛋白2（BMP2）基因在内蒙古绒山羊不同时期皮肤毛囊中的表达

 【目的】研究内蒙古绒山羊毛囊发育兴盛期和休止期BMP2基因在皮肤毛囊中的表达情况。【方法】功能分类基因芯片以及原位杂交技术。【结果】原位杂交结果表明,该基因在休止期毛囊毛干周围高表达,在兴盛期不表达;基因芯片结果显示,同兴盛期相比,休止期BMP2基因在皮肤中表达上调24.65倍。【结论】BMP2基因抑制内蒙古绒山羊皮肤毛囊发育,与维持皮肤毛囊处于休止期有关;该基因主要在皮肤毛囊的毛干周围发挥作用,从而达到维持皮肤毛囊发育处于休止期的作用。     

绒山羊皮肤毛囊结构及其与产绒量关系的研究进展

论述了绒山羊毛囊结构的周期性变化,以及其与产绒量和绒品质的关系的研究现状。绒山羊的产绒能力直接与其皮肤中的次级毛囊总数有关,S/P比值越大,产绒量越高。而且其毛囊发育和周期性变化受一系列诱导因子和信号的控制,因此,研究毛囊结构变化及其调控因子,对以后绒山羊的育种具有指导性的作用。     

单细胞测序对绒山羊毛乳头细胞的鉴定

【目的】 基于单细胞测序技术探究绒山羊毛乳头细胞标记基因,优化毛乳头细胞体外鉴定的方法,为研究绒山羊毛囊发生发育提供良好的细胞模型。【方法】 运用Seurat单细胞分析法分析陕北白绒山羊胚胎期60、90、120 d皮肤组织的单细胞测序数据。原始数据经质控、过滤、标准化后,采用UMAP方法进行数据降维与聚类分析。通过对比已报道的毛囊相关标记基因,获得完整绒山羊毛囊细胞类群谱系信息。通过基因差异表达分析,筛选绒山羊毛乳头细胞特异性标记基因。利用免疫荧光试验鉴定标记蛋白在绒山羊皮肤组织中的表达与分布情况,进一步筛选毛乳头区域特异性表达蛋白。体视镜下机械分离完整绒山羊毛囊,采用酶消化法分离绒山羊毛乳头区域并在体外培养至细胞分离,最终通过差速贴壁法纯化细胞。待毛乳头细胞纯度较高时,利用免疫荧光试验验证候选标记蛋白在分离细胞中的表达情况。【结果】 从单细胞水平分析了绒山羊毛囊发生过程中涉及的关键细胞转录信息,成功获得绒山羊皮肤中的17个主要细胞类群信息,鉴定出包括真皮细胞谱系、表皮细胞谱系、毛乳头细胞、毛干细胞、内根鞘细胞等绒山羊皮肤结构关键细胞类群,以及周皮细胞、巨噬细胞、肌肉细胞等其他功能细胞类群。筛选获得毛乳头细胞特异性基因427个,包括SOX2、FGF7、APOD、BMP3、HHIP、HEY2和SPON1等,这些基因在绒山羊毛乳头细胞中的表达丰度远高于其他细胞类型,被认为是毛乳头细胞特异性标记基因。组织免疫荧光试验进一步证明SOX2、FGF7与APOD等蛋白在绒山羊毛乳头区域内特异性表达,可用于皮肤组织中绒山羊毛乳头细胞的定位。此外,本研究在成功分离单根绒山羊次级毛囊的基础上,实现了绒山羊毛乳头区域的贴壁培养,成功观测到大量细胞从毛乳头区域逐步迁移分离的过程。细胞免疫荧光试验结果显示SOX2、FGF7与APOD均在绒山羊毛乳头细胞中表达,且SOX2阳性细胞约占毛乳头细胞总量的76%左右,而FGF7和APOD阳性细胞则占98%以上。结合绒山羊皮肤组织免疫荧光定位结果,SOX2、FGF7与APOD等标记可用于鉴定体外分离培养的绒山羊毛乳头细胞。【结论】 利用单细胞测序技术描述了绒山羊主要皮肤细胞的转录组信息,筛选出毛乳头细胞特异性表达基因。经免疫荧光试验证实,单细胞测序鉴定标记基因的方法简单高效,且具备较高准确率。筛选的SOX2、FGF7与APOD不仅为绒山羊毛乳头细胞体内定位提供了有效的标记,而且为多标记鉴定毛乳头细胞提供可能,更为进一步研究毛囊发育相关基因的功能及调控机制奠定重要基础。     

青山羊表皮生长因子基因表达与毛囊发育特性的研究

【目的】比较研究表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）基因的表达与青山羊皮肤毛囊发育之间的关系。【方法】用组织学技术和显微观测的方法,研究济宁青山羊1日龄、1-5月龄,共6个年龄段的皮肤毛囊的组织学特性,结合荧光定量PCR技术,研究其与EGF基因表达之间的关系,并用SAS9.0软件进行相关性分析。【结果】初级毛囊直径在出生后随日龄稍有增大,但差异不显著（P＞0.05）,而次级毛囊直径在2月龄之前极显著增大（P＜0.01）,达到发育高峰,之后保持相对稳定。EGF基因在出生后表达量极显著升高（P＜0.01）,在2月龄达到最高,之后表达量极显著减少（P＜0.01）。【结论】初级毛囊在出生前就已全部发育形成,而次级毛囊在出生后可继续发育至2月龄。自出生至2月龄,EGF表达量与次级毛囊直径呈极显著正相关（P＜0.01）。