2020年8月13日 星期四

王强课题组发现咽囊前体细胞并阐明其特化机制

脊椎动物胚胎的一个显著特征是在头颈部两侧具有数个明显的皱襞,称为鳃弓。咽囊是鳃弓的内胚层组织,沿前-后轴呈一系列囊状凸起。咽囊细胞会衍生为胸腺及甲状旁腺等重要器官,而且表达分泌BMPFGF等信号分子,作为信号中心指导咽区的骨骼、肌肉、神经系统的细胞命运决定,在脊椎动物头部组织发育中发挥重要的作用。咽囊的发育缺陷与软腭--面综合征、德乔治综合征和圆锥动脉干-异常面容综合征等人类遗传性疾病密切相关。因此,深入解析咽囊发育的过程,阐明咽囊发育的分子调控机制,对于理解相关人类遗传性疾病的发生机理具有重要的科学意义。

 

膜生物学国家重点实验室王强课题组近期在PLoS Genetics发表了题为“BMP signaling is required for nkx2.3-positive pharyngeal pouch progenitor specification in zebrafish的研究论文。该研究以斑马鱼为模式生物,结合细胞谱系示踪和转基因消除技术,揭示了咽囊前体细胞的存在。咽囊前体细胞位于咽区内胚层的最外侧,表达转录因子Nkx2.3。进一步的研究发现,咽区外胚层表达并分泌BMP2b蛋白,激活相邻内胚层细胞内的BMP信号通路,致使其特化为咽囊前体细胞。有意思的是,过度激活BMP信号并不会增加咽囊前体细胞的数量,说明BMP信号的激活是咽囊前体细胞特化的必要而非充分条件。该研究结果提出了咽囊前体细胞的概念,为系统阐明咽囊前体细胞的命运决定机制奠定了基础,并且为深入了解相关遗传性疾病的发生机理提供了重要的线索。

咽区外胚层表达分泌BMP2b,促进邻近内胚层细胞特化为咽囊前体细胞。

论文链接:https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1007996