发育生物学

第二类组织者分泌性蛋白因子和WNT抑制因子


咽鳃区内胚层和头部中胚层形成的内-中胚层 组织构成胚孔背唇的前缘。这些细胞不仅能 诱导最前端的头部结构，而且还能够阻滞 WNT信号传导途径。WNT家族的成员之一 WNT8与BMP4相似，能够抑制神经诱导。 组织者分泌的CERBERUS（CBR）和内中胚 层分泌的FRZB和DICKKOPF（DCK）蛋白 因子可以阻止WNT信号传导途径。
背部中胚层诱 导形成组织者 的可能机制


gcd基因的激活也同时受到定位于植物半球和 Nieuwkoop中心的TGF－β家族蛋白产物 （Vg1、VegT和Nodal相关蛋白）的协同作用。 β-CATENIN与VG1、VEGT信号相互作用的 结果形成Nodal-相关蛋白从背侧到腹侧的浓 度梯度。Nodal-相关蛋白的浓度梯度使中胚 层细胞分化。含有大量Nodal相关蛋白的分化 为组织者，较少的分化为侧板中胚层，不含 Nodal相关蛋白的分化成腹侧中胚层。


BMP4是最重要的上皮分化和腹侧化诱导因 子。对于神经发生而言，它是抑制因子或抗 神经化因子，其功能与组织者正好相反。 组织者分泌的NGN、CHD、Nodal相关蛋白 －3和FST对BMP4均有抑制作用。因此组织 者的功能是分泌具有抑制作用的可溶性蛋白 因子，而不是直接诱导中枢神经系统的发生。
爪蟾卵经紫外线照射 后引起背部结构的缺 失，可以由注射NGN 蛋白而挽救。NGN对 背部结构的诱导呈剂 量依赖性。
后端化因子 RA的作用
中侧轴特化因子


脊椎动物中侧轴形成的关键事件都是原肠 胚左侧侧板中胚层表达的nodal-相关基因调 控。 爪蟾的nodal-相关基因-1（Xnr-1）的表达区 域仅限于原肠胚左侧，Xnr-1激活pitx-2在胚 胎左侧专一性表达。VG1蛋白可以增加胚胎 左右对称的特化，异位表达VG1可导致胚胎 左右逆转。
β-CATENIN与TGF－β家族蛋白协同作用诱 导组织者形成的机制

总之，为维持正常的发育，在胚胎背部细 胞中必须含有β-CATENIN，并使sms基因表 达，SMS与TGF-β基因家族的蛋白质协同作 用使gcd基因激活，在SMS和GCD等共同作 用下才能形成组织者。
第一类组织者分泌性蛋白因子和BMP抑制因子
β– CATENIN 是WNT信 号途径中 的成分。
DSH将β – CATENIN定 位于胚胎背部 的机制1
DSH将β – CATENIN 定位于胚胎 背部的机制 2
DSH将β –CATENIN定位于胚胎背部的机制3

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

β-CATENIN与一种普遍存在的转录因子 TCF3结合形成的复合物能够激活对胚轴形 成具有重要作用的其他基因，如siamois （sms）基因。SMS能激活goosecoid基因的 表达。 goosecoid基因是Nieuwkoop中心分泌蛋白因 子作用的主要靶基因之一。gcd mRNA表达 的区域与组织者的范围有关。GCD能够激 活脑形成关键基因Xotx2，使其在前端中胚 层和预定脑外胚层表达。
Xwnt8引起中胚 层的腹部化并抑 制头部结构的形 成
注射CERBERUS（CBR）可诱导出两个头部结构
FRZB的表达与 功能。注射 FRZB引起躯干 部形成的抑制
后端化因子 随着前端神经系统的区域性特化神经管， 后端开始进行分化。后端的分化由胚胎后 端产生后端化因子进行调控。 成纤维细胞生长因子eFGF、WNT3a和视黄 酸（Retinoic acid，RA）都是后端化因子。 RA主要作用于后脑的图式形成；eFGF对于 脊髓的分区最为重要；而WNT3a可以抑制 前端控制基因的表达，还可以协调RA和 eFGF的作用。
β-CATENIN在背腹轴特化中的作用

β-CATENIN属于Wnt信号传导途径的一个分 子，糖原合成激酶-3 （GSK-3）对βCATENIN有负调控作用，进而对背侧细胞 的分化起抑制作用。在腹侧细胞中GSK-3介 导的磷酸化作用引起β-CATENIN的降解， 而在背侧细胞中由于存在GSK-3的抑制因子 Disheveled （DSH）蛋白，所以背侧的βCATENIN不会被降解。DSH蛋白开始存在 于爪蟾未受精卵植物半球的皮层部，受精 时沿微管迁移到胚胎的背侧起作用。
两栖类胚轴形成的机制
第七组：吴小梅 陆激容 邹 露
Nieuwkoop中心的分子生物学研究


爪蟾的内胚层细胞通过诱导预定中胚层细 胞表达Xenopus Brachyury （Xbra）基因， 进而诱导中胚层的形成。 最靠近背侧的植物半球细胞，由于表达一 些特殊的细胞因子而形成Nieuwkoop中心。 β-CATENIN是Nieuwkoop中心的一个主要细 胞因子。


β-catenin是一种母体效应基因，其编码的蛋 白质β-CATENIN既能锚定细胞膜上的钙粘 着蛋白，又是一个核内转录因子。 β-CATENIN在受精时卵质的旋转移动过程 中在预定胚胎背部累积，在整个早期卵裂 阶段仍然主要在胚胎背部累积。到卵裂晚 期只有Nieuwkoop中心的细胞具有βCATENIN 。β-CATENIN 对于形成背部结 构是必要的。
Pitx2决定心脏弯曲和肠盘绕的方向
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