【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)，因此構(gòu)成 背唇 的 細(xì)胞 在 不斷更新 。 ? 最初構(gòu)成 背唇 的 細(xì)胞 為內(nèi)陷形成原腸前緣的 瓶狀細(xì)胞 ，它們隨后發(fā)育為 前腸咽部 的 細(xì)胞 。 2022/2/2 67 ? 內(nèi)卷邊緣區(qū)細(xì)胞沿外層細(xì)胞的內(nèi)表面向動(dòng)物極運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成胚孔背唇的細(xì)胞的 不斷更新 。 ? 隨著原腸作用進(jìn)行， 邊緣深層細(xì)胞 變得扁平，以前的表面細(xì)胞形成 原腸壁 。 2022/2/2 68 ? 隨著瓶狀細(xì)胞進(jìn)入胚胎內(nèi)部， 背唇 被后來(lái)內(nèi)卷進(jìn)入胚胎發(fā)育為 頭部中胚層前體 的細(xì)胞代替。然后，由胚孔背唇內(nèi)卷進(jìn)入胚胎的細(xì)胞成為 脊索中胚層細(xì)胞 ，將形成脊索。 ? 脊索 是一個(gè)臨時(shí)性中胚層脊柱 (backbone)，對(duì)誘導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的分化起重要的作用。 ? 內(nèi)卷進(jìn)入胚胎的 脊索中胚層細(xì)胞 在胚胎背部集中延伸變窄變長(zhǎng)，形成胚胎的軸性中胚層。 2022/2/2 69 集中和延伸過(guò)程中細(xì)胞的插入 2022/2/2 70 ? 非洲爪蟾原腸作用期間 Brachyury基因的表達(dá)，顯示 預(yù)定中胚層細(xì)胞 的集中和延伸。 2022/2/2 71 ? 原腸作用過(guò)程中，環(huán)狀的 預(yù)定 中胚層細(xì)胞帶 向胚孔的 集中 以及在胚胎內(nèi)表面的 延伸 。 2022/2/2 72 爪蟾晚期原腸胚的軸旁中胚層 ? (A) 表達(dá)軸旁鈣粘著蛋白 (paraxial protocadherin)。 ? (B) 脊索表達(dá)軸鈣粘著蛋白 (axial protocadherin )。 ? 軸旁 鈣粘著蛋白 及軸鈣粘著蛋白對(duì)集中和延伸具有重要作用。 2022/2/2 73 ? 隨著新細(xì)胞進(jìn)入胚胎內(nèi)部， 囊胚腔 被擠壓 到與背唇相對(duì)的一側(cè)。 ? 同時(shí)，隨著胚孔處 瓶狀細(xì)胞 形成和內(nèi)卷， 胚唇 向側(cè)面和腹面延伸，形成 新月?tīng)?結(jié)構(gòu)，新月?tīng)钆呖走M(jìn)一步延伸，先形成 側(cè)唇 ，再形成 腹唇 。 ? 通過(guò)側(cè)唇和腹唇，位于外胚層細(xì)胞中的 中胚層 和 內(nèi)胚層細(xì)胞繼續(xù)內(nèi)卷，使 胚孔 形成一環(huán)狀，包繞在含有大量卵黃、體積較大的內(nèi)胚層細(xì)胞周圍，這些內(nèi)胚層細(xì)胞暴露在植物極外面，稱為 卵黃栓 (yolk plug)。 2022/2/2 74 ? 隨著背唇、側(cè)唇和腹唇的連續(xù)形成，胚孔區(qū)域的變化。 2022/2/2 75 ? 通過(guò)胚孔進(jìn)入胚胎內(nèi)部的細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。 2022/2/2 76 ? 囊胚腔頂壁細(xì)胞形狀的改變和細(xì)胞 重排 ，合并成單層細(xì)胞。 2022/2/2 77 ? 最終， 卵黃栓 也被包入內(nèi)部。 ? 至此，所有 內(nèi)胚層 細(xì)胞都已進(jìn)入胚胎的內(nèi)部， 外胚層 細(xì)胞包被在胚胎的表面，而中胚層細(xì)胞則位于內(nèi)胚層和中胚層之間。 ? 非洲爪蟾的原腸作用是數(shù)個(gè)事件 和諧 的 組合 ，結(jié)果是把內(nèi)、中、外三個(gè)胚層細(xì)胞置于適當(dāng)?shù)奈恢?，為它?分化為不同的 器官 做準(zhǔn)備。 2022/2/2 78 兩棲類原腸作用時(shí)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng) ? (A) 囊胚； (B) 原腸作用開(kāi)始； (C) 背唇內(nèi)卷，囊胚腔壁下方形成原腸，原腸擠壓囊胚腔； (D)、 (E) 細(xì)胞通過(guò)背唇、側(cè)唇及腹唇內(nèi)卷，外胚層細(xì)胞向植物極半球遷移。卵黃栓成為表面唯一可見(jiàn)的內(nèi)胚層細(xì)胞； (F) 原腸作用繼續(xù)，直至整個(gè)胚胎被外胚層包圍，內(nèi)胚層進(jìn)入內(nèi)部，而中胚層位于內(nèi)、外胚層之間。 2022/2/2 79 兩棲類原腸作用歸納 ? 邊緣區(qū) 瓶狀細(xì)胞 在準(zhǔn)確的時(shí)間和位置內(nèi)陷。 ? 邊緣區(qū)細(xì)胞通過(guò) 胚唇 進(jìn)行內(nèi)卷形成 原腸 。 ? 內(nèi)卷的 中胚層細(xì)胞 沿胚孔頂壁內(nèi)表面遷移。 ? 預(yù)定 脊索中胚層 在胚胎背部集中 延伸 。 ? 預(yù)定 外胚層細(xì)胞 通過(guò)細(xì)胞 分裂 和數(shù)層細(xì)胞 合并 為單層細(xì)胞而向植物極下包。 2022/2/2 80 兩棲類的原腸作用 (自學(xué)： PPT79－ 101) ? 兩棲類原腸作用的準(zhǔn)備工作可以追溯到精卵的結(jié)合之前。未受精卵沿動(dòng)、植物極存在一個(gè) 極性 ，這種極性能夠影響到將來(lái)卵裂的方式。 ? 未受精卵的極性是由沿動(dòng)植物極分布的 母源性 mRNA和蛋白質(zhì) 的 差異分布 決定的。 動(dòng)、植物極軸的決定 2022/2/2 81 非洲爪蟾未受精卵 ? 動(dòng)物極半球有較多的色素，植物極半球有較多的卵黃。 2022/2/2 82 ? 非洲爪蟾動(dòng)、植物極軸由母源性因子決定。圖示母源性生長(zhǎng)因子 Vg1基因 mRNA在爪蟾植物極的分布。 2022/2/2 83 未受精卵的胚層圖譜 ? 爪蟾未來(lái)三個(gè)胚層的區(qū)域劃分在未受精卵就可以確定。因此，在未受精卵上就可以勾畫(huà)出胚層圖譜。 ? 但胚胎的前后軸、背腹軸和左右軸都難以確定。 2022/2/2 84 Nieuwkoop中心形成 ? 背腹及前后軸在受精過(guò)程中由受精卵 細(xì)胞質(zhì)隔離 決定。 ? 受精后由于 皮層細(xì)胞質(zhì) 的 轉(zhuǎn)動(dòng) (cortical rotation)，使卵子表面動(dòng)、植物極軸與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部動(dòng)、植物 極軸相差30176。 ，形成新的對(duì)稱狀態(tài)。受精卵已具備了背腹軸，變成兩側(cè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可區(qū)分出左右側(cè)。 2022/2/2 85 ? (A) 受精后，質(zhì)膜下方的皮層 (cortical layer)向精子入卵點(diǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 ? (B) 皮層轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果是 Nieuwkoop中心 (或信號(hào)中心 )形成，從而確定了胚胎的背方。 2022/2/2 86 ? 皮層轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)果造成爪蟾受精卵呈兩側(cè)對(duì)稱。 2022/2/2 87 Nieuwkoop中心對(duì)正常發(fā)育是必需的 2022/2/2 88 ? 背側(cè)部分含有 Nieuwkoop中心，形成一個(gè)背部化的胚胎，但缺少腸。 ? 腹側(cè)部分無(wú) Nieuwkoop中心，形成一腹部化的胚胎，缺少背部和頭部結(jié)構(gòu)。 2022/2/2 89 胚孔定位 ? 細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng) 激活精子入卵點(diǎn)對(duì)面細(xì)胞質(zhì)，開(kāi)啟 原腸作用 。精子入卵點(diǎn) 代表胚胎未來(lái) 腹面 ，與之相對(duì)一面即 原腸作用開(kāi)啟處 ，代表胚胎未來(lái) 背面 。 ? 雖然 誘發(fā)卵細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng) 并不一定需要精子，但精子對(duì)決定 細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)方向 是至關(guān)重要的。卵子 背 、 腹 完全由細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向決定。 2022/2/2 90 ? 以離心等 機(jī)械方法 人為 改變 皮層細(xì)胞質(zhì)和皮層下細(xì)胞質(zhì)的 空間關(guān)系 ，可使胚胎在精子入卵點(diǎn)的同一側(cè) 開(kāi)啟 原腸作用。 ? 將精子決定的細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)與人工誘導(dǎo)的細(xì)胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，就可能獲得 兩個(gè)原腸作用起點(diǎn) ，最終形成聯(lián)體雙胞胎蝌蚪 (Black and Gerhart, 1985)。 2022/2/2 91 兩個(gè)原腸作用開(kāi)啟點(diǎn) 導(dǎo)致聯(lián)體雙胞胎蝌蚪的形成 2022/2/2 92 ? 原腸作用誘導(dǎo)因子 是通過(guò)動(dòng)、植物極細(xì)胞質(zhì)間的相互作用而產(chǎn)生。開(kāi)啟原腸作用的誘導(dǎo)因子初始位于植物極細(xì)胞的深層細(xì)胞質(zhì)中。 ? 移植 預(yù)定背部的植物極細(xì)胞，能使植物極經(jīng)紫外線照射的胚胎正常發(fā)育。將預(yù)定背部的植物極細(xì)胞移植到預(yù)定腹部的部位，也能誘導(dǎo)形成次生胚軸 (secondary axis)。 2022/2/2 93 預(yù)定背唇區(qū)域下方植物極細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn) ? (A) 在 64細(xì)胞期，把背部最靠近植物極的裂球移植到另一經(jīng) UV照射過(guò)的同期胚胎中。經(jīng) UV照射的胚胎不能進(jìn)行原腸作用，但移植進(jìn)裂球后能進(jìn)行原腸作用。 ? (B) 在 64細(xì)胞期，把背部最靠近植物極的裂球移植到另一同期胚胎腹部最靠近植物極的區(qū)域，后者能產(chǎn)生 次生原腸作用 并形成次生胚軸。 2022/2/2 94 ? 背部最靠近植物極的裂球能夠誘導(dǎo) 次生原腸作