鸡无尾性状的分子机制研究进展

动物的尾巴具有改变方向、控制升降、调整速度、支撑身体、防御、攻击、保温、示警、逃生和捕食等作用。鸟类的尾巴在飞行过程中起到平衡身体的关键作用，但在进化过程中尾部却出现了缩短和融合现象，如中国的瓢鸡及智利的Araucana鸡。作者简述了近年来关于鸡无尾性状的解剖学研究成果，发现无尾鸡在胚胎发育HH19期（Hamburger和Humilton标准分期）就已经出现无尾现象，而在结构上无尾鸡缺乏尾脂腺、尾羽、镰羽、尾椎骨和尾综骨。同时作者分析了导致尾部体节停止发育的分子遗传机制，包括周期性表达基因的转录调控影响尾部延伸过程、后端化因子梯度诱导尾部形成、Hox基因影响体节特化过程及基因突变有可能导致的无尾现象等，从而提出了可能导致家禽无尾性状的胚胎发育时期的关键分子及信号通路，包括Irx1和Irx2基因、Notch信号通路、Wnt信号通路、Fgf信号通路、RA信号通路等。研究鸡无尾性状的分子机制不仅可深入了解脊椎动物胚胎发育中尾部发育机制，更有利于揭示鸟类在进化过程中发生的尾部缩短及融合的机理。     

miRNA与毛囊相关信号通路关系研究进展

毛囊是哺乳动物皮肤中复杂的微小器官，具有明显的生长周期，包括生长期、退行期和休止期。许多细胞因子和信号通路相互作用共同调节毛囊的发育。微小RNA(micro RNA,miRNA)是由22个核苷酸组成的非编码RNA,通过降解靶基因mRNA或抑制靶基因mRNA翻译来负向调节基因的表达。miRNA通过调控毛囊关键的信号通路，参与细胞增殖、凋亡等多种生理过程，从而促进毛囊生长。笔者综述了miRNA调控毛囊发育相关的Wnt、Notch、骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路的最新研究进展，旨在为后续探索动物毛囊发育相关的miRNA调控机制提供理论基础。     

鸡无尾性状的分子机制研究进展

动物的尾巴具有改变方向、控制升降、调整速度、支撑身体、防御、攻击、保温、示警、逃生和捕食等作用。鸟类的尾巴在飞行过程中起到平衡身体的关键作用,但在进化过程中尾部却出现了缩短和融合现象,如中国的瓢鸡及智利的Araucana鸡。作者简述了近年来关于鸡无尾性状的解剖学研究成果,发现无尾鸡在胚胎发育HH19期(Hamburger和Humilton标准分期)就已经出现无尾现象,而在结构上无尾鸡缺乏尾脂腺、尾羽、镰羽、尾椎骨和尾综骨。同时作者分析了导致尾部体节停止发育的分子遗传机制,包括周期性表达基因的转录调控影响尾部延伸过程、后端化因子梯度诱导尾部形成、Hox基因影响体节特化过程及基因突变有可能导致的无尾现象等,从而提出了可能导致家禽无尾性状的胚胎发育时期的关键分子及信号通路,包括Irx1和Irx2基因、Notch信号通路、Wnt信号通路、Fgf信号通路、RA信号通路等。研究鸡无尾性状的分子机制不仅可深入了解脊椎动物胚胎发育中尾部发育机制,更有利于揭示鸟类在进化过程中发生的尾部缩短及融合的机理。     

调控毛囊发育的Wnt信号通路研究进展

毛囊周期性发育过程受多种分子及信号通路调控,Wnt信号通路就是其中之一。Wnt信号通路调控动物发育过程中的多个重要环节,包括细胞增殖、细胞迁移及细胞分化等,且在毛囊发育过程中发挥着重要的调控作用,这对动物毛皮质量的提高、人皮肤损伤的治疗及日益严重的脱发问题等提供更多的研究思路和实际应用价值。近年来,Wnt信号通路已成为信号通路研究中的热点之一。因此,论文就Wnt信号通路、毛囊发育及Wnt信号通路对毛囊发育的调控作用进行了综述,为广大科研人员的后续研究提供参考。     

Cdc42基因对不同发育阶段无尾鸡骨骼的共表达调控

为阐明细胞分裂周期42（cell division cycle 42,Cdc42）基因在无尾鸡骨骼发育过程的潜在调控机制,本试验通过混池重测序与转录组测序方法,综合运用基因组学和骨骼转录组学来揭示Cdc42基因对无尾鸡尾部发育的遗传影响。结果显示,在无尾品种的强正向选择下,无尾鸡与有尾鸡之间高度分化的基因显著富集到神经发育、基础代谢与细胞骨架重排等生物类别;骨骼发育过程的差异表达基因数从胚胎第8、11和14天逐渐升高后下降,到第16天到达最低后又升高,到第21天达到最高;在基因组与转录组层面识别的公共候选基因为Cdc42;公共生物学过程富集到GTPases活性与细胞生长程度的调节,公共信号通路富集到紧密连接与黏着连接;差异表达基因构建的权重基因共表达网络发现,无尾鸡比有尾鸡的基因网络密度高6倍以上,平均连接度高8倍以上。无尾鸡共表达网络中,Cdc42基因与其他基因的相关性较弱。相比而言,在有尾鸡组,Cdc42基因处于网络的核心连接节点处,对于多基因的共同调节起到桥梁作用;此外,证明了Cdc42基因在多物种间具有保守性。本研究最终确定瓢鸡无尾性状的形成可能通过Cdc42及其共表达的基因共同调控紧密连接信号通路,联动影响Wnt信号通路,进而干扰生长板和尾骨的发育,是尾骨提前终止的重要影响环节,将为瓢鸡无尾表型的早期启动和遗传基础认识提供理论指导。     

绵羊卵泡发育过程中关键信号通路研究进展

卵泡从原始卵泡发育为成熟卵泡，直至排卵、黄体发育等过程都受到精密的调控，产生大量的优势卵泡是绵羊产多羔及实现快速扩繁的关键因素。研究发现，相关信号通路和转录因子通过影响绵羊卵泡中卵母细胞、颗粒细胞的生长，进而调控卵泡的发育成熟，对这些信号通路进行深入了解，有助于探索卵泡发育的调控机制，早日实现绵羊高效繁育。Notch是卵泡发育过程中发挥重要作用的高度保守信号通路，PI3K/AKT/mTOR信号通路各成员都是广泛存在于细胞内的信号转导分子，在卵泡发育早期发挥了主要作用，还有间隙连接（gap junction，GJ）和跨带突触（transzonal projections，TZPs）等物理连接方式，在细胞间的交流通讯起到重要作用。作者详细介绍了Notch信号通路、PI3K/AKT/mTOR信号通路、间隙连接及跨带突触的结构功能在绵羊卵泡发育中的调控作用，为进一步探明绵羊卵泡发育的调控机制提供参考。     

维生素D通过Wnt信号通路对肠道发育调控机制的研究进展

Wnt信号通路广泛存在于脊椎和无脊椎动物体内,对动物机体各组织器官发育,如肝脏、肾脏、肠道等起着至关重要的作用。维生素D是一组脂溶性类固醇衍生物,维生素D不直接作用于靶器官,而是通过与维生素D受体(VDR)结合从而发挥其生物学效应。近年来研究表明,VDR可以通过影响Wnt信号通路的传导进而影响肠道发育,本文就VDR对Wnt信号通路的影响、Wnt信号通路对肠道发育的调控机制等方面作一综述,以期为Wnt信号通路在肠道发育调控研究提供参考。     

经典BMP信号通路与哺乳动物肺器官发育

肺器官发育是上皮和间充质相互作用的过程,由多条信号通路共同调控。已知经典BMP信号通路调控了细胞的增殖、凋亡及分化过程,对哺乳动物肺器官形态发生极为重要。在小鼠等模式生物上研究发现,它参与了哺乳动物肺器官发育的调控过程。本文综合了近年来经典BMP信号通路成员在哺乳动物肺器官发育过程中的表达变化、作用功能及表达异常可能诱发的肺部疾病,以期为研究经典BMP信号通路调控人类肺器官发育的分子机制及相关肺部疾病的诊治奠定基础。     

Wnt信号通路调控哺乳动物卵泡颗粒细胞生长发育的研究进展

Wnt信号通路在多种生物和细胞中高度保守,其广泛存在于各类哺乳动物中,并参与调节卵泡颗粒细胞的生长发育过程。有研究发现,Wnt信号通路中的一些关键因子能促进颗粒细胞增殖,且多个信号通路与Wnt信号通路存在复杂的调控网络以调控颗粒细胞的生长发育。文章综述了Wnt信号通路的组成、Wnt信号通路对颗粒细胞的调控作用以及与其他信号通路共同对颗粒细胞生长发育的调控,以期为进一步阐明Wnt信号通路在哺乳动物卵泡颗粒细胞中的分子生物学机制提供参考。     

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。     

Research Progress on the Function of Wnt Signaling Pathway in the Development of Bovine Placenta

Placenta is the link between the fetus and the maternal body during pregnancy.Therefore, the pregnancy outcome of the key was related by the normal development of the placenta.Wnt signaling pathway plays an important role in the development of embryo and placenta formation, several Wnt pathways which have been clear study and the formation process of early embryo and placenta in cattle are reviewed in this article,the early expression of the Wnt pathway components in the somatic cell nuclear transfer (SCNT) cattle and normal insemination of bovine embryos is introduced. The expression of DKK-1 and Fzd4 have a special role in the formation and development of early placenta, but its molecular mechanism is not clear. In addition, the Wnt signaling pathway is activated by inhibiting the MAP2K and GSK3, led to the inner cell mass and trophoblast cell number increased and blastocyst development speed. But it is similar to the extent of phosphorylation of E-cadherin and beta-catenin protein in the early placenta of cows with SCNT and normal insemination, therefore, the role of Wnt signaling pathway in the early formation and development of bovine placenta should be further understood and studied.     

Wnt信号通路在牛胎盘发育过程中的功能研究进展

胎盘是哺乳动物在妊娠期间胎儿和母体之间的联系枢纽,因此,胎盘发育是否正常在妊娠中起着关键的作用。Wnt信号通路在胚胎发育和胎盘形成的过程中有着重要的作用,作者通过回顾几条已经研究较为清楚的Wnt信号通路和牛早期胚胎和胎盘的形成过程,介绍了Wnt信号通路的组成部分在体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）牛和正常人工授精的牛的胚胎早期表达,提出了DKK-1和Fzd4的表达对于早期胎盘形成和发育有特殊的作用。此外,抑制MAP2K和GSK3信号可以激活Wnt信号通路,增加内细胞团和滋养层细胞的数量,加速囊胚的发育。SCNT牛和正常人工授精的牛早期胎盘中E-cadherin和β-catenin蛋白的磷酸化程度相似,所以对于Wnt信号通路在牛胎盘的早期形成和发育中的作用还需进一步的了解和研究。     

鸡皮肤毛囊生长差异基因的生物信息学分析

【目的】 筛选鸡胚胎早期发育期间背部皮肤上皮和间充质中调控毛囊生长的关键基因、生物过程和信号通路,为了解鸡胚胎早期发育期间毛囊生长的分子机制提供参考。【方法】 从GEO数据库中下载基因芯片GSE62882数据集,采用R语言limma包对数据集进行差异分析,分别筛选出胚胎期第7和9天皮肤上皮和间充质差异基因以及皮肤上皮和间充质共同上下调基因,通过STRING在线数据库对差异基因和共同上下调基因进行蛋白互作网络分析,用Cytoscape 3.8.2软件进行可视化,运用R语言中的clusterProfiler程序包对差异基因和共同上下调基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】 皮肤上皮在胚胎期第7和9天共筛选出626个差异基因,获得189条相互作用关系、10个生物过程和4条信号通路;皮肤间充质在胚胎期第7和9天共筛选出690个差异基因,获得326条相互作用关系、10个生物过程和3条信号通路;皮肤上皮和间充质在胚胎期第7和9天共同上调基因26个,共同下调基因48个,共同上下调基因存在34条相互作用关系,主要富集在Wnt信号通路上。【结论】 本研究从鸡胚胎期第7和9天皮肤上皮和间充质中筛选到共同上调基因26个,共同下调基因48个,这些基因主要富集在Wnt信号通路上,为探究上皮和间充质在毛囊生长发育中的作用机制提供理论参考。     

WNT信号通路的研究进展

Wnt(wingless-type MMTV integration site family members)信号通路与细胞的发育分化密切相关,对正常和肿瘤细胞生长都至关重要,因其启动蛋白为Wnt蛋白而得名。本文综述了Wnt蛋白家族、Wnt信号通路、Wnt信号通路与疾病的关系以及WNT信号通路的研究进展,并对家族中一些成员的研究进行了展望。     

哺乳动物肠道干细胞与Wnt信号通路研究进展

肠道干细胞(intestinal stem cells,ISCs)是位于胃肠道的一类具有持续增殖分化能力的细胞;Wnt信号通路是最早发现于果蝇体内的与胚胎发育和癌症发生相关的蛋白质作用网络,对维持肠内稳态具有多层次的调节作用。作者概述了肠道干细胞的研究进展和Wnt信号通路的主要作用,了解了肠道干细胞参与病理性炎性的过程,进而揭示了发育不良和慢性炎症导致癌症的分子机理。     

p38丝裂原活化蛋白激酶信号途径调节骨骼肌生长发育的机理

p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径是成肌细胞分化过程中重要的调节途径。p38 M APK蛋白在成肌细胞分化过程中受上游丝裂原活化蛋白激酶激酶3(M KK3)、丝裂原活化蛋白激酶激酶6(MKK6)的激活而活化其下游成肌分化蛋白(MyoD)、肌生成素5(Myf5)、肌形成蛋白(myogenin)、肌肉调节因子4(MRF4)等肌肉调节因子。p38 MAPK信号途径的活化可以进一步增加骨骼肌纤维细胞蛋白含量,增加肌纤维长度和横截面直径,使骨骼肌纤维在数量不变的前提下质量大幅度提高,本文就p38 MAPK信号途径调节骨骼肌生长发育的机理进行综述。     

Wnt信号通路及其在动物生长发育过程中的作用

Wnt途径是重要的细胞信号转导途径,该途径参与了从胚胎到成体的一系列控制胚胎早期的发育、决定细胞分化、细胞增殖及生长的调控,异常表达或激活该途径会导致各种疾病甚至肿瘤发生。本文重点阐述了Wnt信号通路在胚胎发育、细胞分化及其在肿瘤发生过程中的作用,同时揭示深入研究Wnt信号通路,设计出阻断Wnt通路的物质,可为将来肿瘤的治疗开辟一条新的途径。     

Wnt/β-连环蛋白信号通路在哺乳动物子宫发育中的调控作用及其机制

机体内生理活动程序化的有序运行均依赖于不同信号传导通路之间的相互协调,其中Wnt(名称来源于果蝇无翅基因Wingless和小鼠致癌基因int-1)信号通路受到学者们的广泛关注,已经成为分子生物学和细胞生物学领域的研究热点。本文研究了Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路在哺乳动物子宫发育中的调控作用及其机制,综述了糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)、结肠腺瘤样息肉基因(APC)、支架蛋白(Axin)和成骨细胞抑制因子(Dkk)对Wnt/β-catenin信号通路的调控机制及Wnt/β-catenin信号通路的核内激活,旨在进一步揭示子宫内调节机制,并为子宫疾病的治疗提供借鉴。