【文章內(nèi)容簡介】 動，因此構(gòu)成 背唇 的 細胞 在 不斷更新 。 ? 最初構(gòu)成 背唇 的 細胞 為內(nèi)陷形成原腸前緣的 瓶狀細胞 ，它們隨后發(fā)育為 前腸咽部 的 細胞 。 2022/2/2 67 ? 內(nèi)卷邊緣區(qū)細胞沿外層細胞的內(nèi)表面向動物極運動，構(gòu)成胚孔背唇的細胞的 不斷更新 。 ? 隨著原腸作用進行， 邊緣深層細胞 變得扁平，以前的表面細胞形成 原腸壁 。 2022/2/2 68 ? 隨著瓶狀細胞進入胚胎內(nèi)部， 背唇 被后來內(nèi)卷進入胚胎發(fā)育為 頭部中胚層前體 的細胞代替。然后，由胚孔背唇內(nèi)卷進入胚胎的細胞成為 脊索中胚層細胞 ，將形成脊索。 ? 脊索 是一個臨時性中胚層脊柱 (backbone)，對誘導神經(jīng)系統(tǒng)的分化起重要的作用。 ? 內(nèi)卷進入胚胎的 脊索中胚層細胞 在胚胎背部集中延伸變窄變長，形成胚胎的軸性中胚層。 2022/2/2 69 集中和延伸過程中細胞的插入 2022/2/2 70 ? 非洲爪蟾原腸作用期間 Brachyury基因的表達，顯示 預(yù)定中胚層細胞 的集中和延伸。 2022/2/2 71 ? 原腸作用過程中，環(huán)狀的 預(yù)定 中胚層細胞帶 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) 表達軸旁鈣粘著蛋白 (paraxial protocadherin)。 ? (B) 脊索表達軸鈣粘著蛋白 (axial protocadherin )。 ? 軸旁 鈣粘著蛋白 及軸鈣粘著蛋白對集中和延伸具有重要作用。 2022/2/2 73 ? 隨著新細胞進入胚胎內(nèi)部， 囊胚腔 被擠壓 到與背唇相對的一側(cè)。 ? 同時，隨著胚孔處 瓶狀細胞 形成和內(nèi)卷， 胚唇 向側(cè)面和腹面延伸，形成 新月狀 結(jié)構(gòu)，新月狀胚孔進一步延伸，先形成 側(cè)唇 ，再形成 腹唇 。 ? 通過側(cè)唇和腹唇，位于外胚層細胞中的 中胚層 和 內(nèi)胚層細胞繼續(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)胚層細胞周圍，這些內(nèi)胚層細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 ? 通過胚孔進入胚胎內(nèi)部的細胞的運動。 2022/2/2 76 ? 囊胚腔頂壁細胞形狀的改變和細胞 重排 ，合并成單層細胞。 2022/2/2 77 ? 最終， 卵黃栓 也被包入內(nèi)部。 ? 至此，所有 內(nèi)胚層 細胞都已進入胚胎的內(nèi)部， 外胚層 細胞包被在胚胎的表面，而中胚層細胞則位于內(nèi)胚層和中胚層之間。 ? 非洲爪蟾的原腸作用是數(shù)個事件 和諧 的 組合 ，結(jié)果是把內(nèi)、中、外三個胚層細胞置于適當?shù)奈恢?，為它?分化為不同的 器官 做準備。 2022/2/2 78 兩棲類原腸作用時細胞的運動 ? (A) 囊胚； (B) 原腸作用開始； (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) 細胞通過背唇、側(cè)唇及腹唇內(nèi)卷，外胚層細胞向植物極半球遷移。卵黃栓成為表面唯一可見的內(nèi)胚層細胞； (F) 原腸作用繼續(xù)，直至整個胚胎被外胚層包圍，內(nèi)胚層進入內(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) 瓶狀細胞 在準確的時間和位置內(nèi)陷。 ? 邊緣區(qū)細胞通過 胚唇 進行內(nèi)卷形成 原腸 。 ? 內(nèi)卷的 中胚層細胞 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 外胚層細胞 通過細胞 分裂 和數(shù)層細胞 合并 為單層細胞而向植物極下包。 2022/2/2 80 兩棲類的原腸作用 (自學： PPT79－ 101) ? 兩棲類原腸作用的準備工作可以追溯到精卵的結(jié)合之前。未受精卵沿動、植物極存在一個 極性 ，這種極性能夠影響到將來卵裂的方式。 ? 未受精卵的極性是由沿動植物極分布的 母源性 mRNA和蛋白質(zhì) 的 差異分布 決定的。 動、植物極軸的決定 2022/2/2 81 非洲爪蟾未受精卵 ? 動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、植物極軸由母源性因子決定。圖示母源性生長因子 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 ? 爪蟾未來三個胚層的區(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程中由受精卵 細胞質(zhì)隔離 決定。 ? 受精后由于 皮層細胞質(zhì) 的 轉(zhuǎn)動 (cortical rotation)，使卵子表面動、植物極軸與細胞質(zhì)內(nèi)部動、植物 極軸相差30176。 ，形成新的對稱狀態(tài)。受精卵已具備了背腹軸，變成兩側(cè)對稱結(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)向精子入卵點方向轉(zhuǎn)動。 ? (B) 皮層轉(zhuǎn)動結(jié)果是 Nieuwkoop中心 (或信號中心 )形成，從而確定了胚胎的背方。 2022/2/2 86 ? 皮層轉(zhuǎn)動結(jié)果造成爪蟾受精卵呈兩側(cè)對稱。 2022/2/2 87 Nieuwkoop中心對正常發(fā)育是必需的 2022/2/2 88 ? 背側(cè)部分含有 Nieuwkoop中心，形成一個背部化的胚胎，但缺少腸。 ? 腹側(cè)部分無 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 ? 細胞質(zhì)運動 激活精子入卵點對面細胞質(zhì)，開啟 原腸作用 。精子入卵點 代表胚胎未來 腹面 ，與之相對一面即 原腸作用開啟處 ，代表胚胎未來 背面 。 ? 雖然 誘發(fā)卵細胞質(zhì)運動 并不一定需要精子，但精子對決定 細胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)方向 是至關(guān)重要的。卵子 背 、 腹 完全由細胞質(zhì)運動方向決定。 2022/2/2 90 ? 以離心等 機械方法 人為 改變 皮層細胞質(zhì)和皮層下細胞質(zhì)的 空間關(guān)系 ，可使胚胎在精子入卵點的同一側(cè) 開啟 原腸作用。 ? 將精子決定的細胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)與人工誘導的細胞質(zhì)旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，就可能獲得 兩個原腸作用起點 ，最終形成聯(lián)體雙胞胎蝌蚪 (Black and Gerhart, 1985)。 2022/2/2 91 兩個原腸作用開啟點 導致聯(lián)體雙胞胎蝌蚪的形成 2022/2/2 92 ? 原腸作用誘導因子 是通過動、植物極細胞質(zhì)間的相互作用而產(chǎn)生。開啟原腸作用的誘導因子初始位于植物極細胞的深層細胞質(zhì)中。 ? 移植 預(yù)定背部的植物極細胞，能使植物極經(jīng)紫外線照射的胚胎正常發(fā)育。將預(yù)定背部的植物極細胞移植到預(yù)定腹部的部位，也能誘導形成次生胚軸 (secondary axis)。 2022/2/2 93 預(yù)定背唇區(qū)域下方植物極細胞移植實驗 ? (A) 在 64細胞期，把背部最靠近植物極的裂球移植到另一經(jīng) UV照射過的同期胚胎中。經(jīng) UV照射的胚胎不能進行原腸作用，但移植進裂球后能進行原腸作用。 ? (B) 在 64細胞期，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 次生原腸作