Wnt1-cre条件性敲除Sox10基因对小鼠内耳螺旋神经节发育的影响及相关机制

Wnt1-cre条件性敲除Sox10基因对小鼠内耳螺旋神经节发育的影响及相关机制

作者:师大云端图书馆 时间:2015-08-10 分类:期刊论文 喜欢:2057
师大云端图书馆

【摘要】第一部分Sox10而非MMP-24调节小鼠胚胎时期内耳螺旋神经节的迁移研究目的:哺乳动物听觉系统的发育受到内在基因和外在环境共同影响,是造成新生儿先天性耳聋的重要因素。内耳不同结构来自不同的干细胞它们分别迁移分化发育,然后连接成为有机的整体,发挥信息传递功能。与大部分来源于神经嵴细胞的外周感觉神经元不同,耳蜗螺旋神经节的神经元细胞同耳感觉上皮等耳蜗结构起源于耳基板,其外周包绕的施万细胞则是神经嵴细胞分化而来。在小鼠内耳发育过程中,螺旋神经节前体细胞经历了从耳基板穿过基底膜最终到达Resenthal’s小管的迁移过程,然后发出神经纤维支配柯蒂氏器的内外毛细胞目前我们对于耳蜗螺旋神经的发生发育过程中的确切基因及分子机制仍知之甚少。已证实Sox10基因对神经嵴细胞的分化发育起关键作用,缺失可导致神经性耳聋等联合症状为特征的瓦登伯格综合征(WS,WaardenburgSyndrome)。文献显示,基质金属蛋白酶(MMPs)对于细胞外基质(ECMs)的蛋白水解重构,肿瘤的转移,胚胎发育,神经再生有重要作用,其中MMP-24被发现表达于神经元细胞中,其是否在内耳神经元迁移过程中参与基底膜的降解,以及是否受到Sox10基因缺失影响从而引起内耳发育异常尚未有相关研究报道。实验方法:获得MMP-24-/-和Wntl-cre;Sox10f/f基因敲除小鼠,对小鼠进行多聚甲醛心脏灌注并解剖。制作MMP-24和Sox10RNA探针并进行全组织原位杂交。环氧树脂包埋,切片。亲脂性荧光染料示踪外周和中枢神经走行。实验结果:nRNA原位杂交技术显示MMP-24大量表达于胚胎早期在内耳迁移的神经元中。随后用MMP-24标记神经元,用Sox10标记神经嵴分化细胞,发现在Wntl-cre;Sox10基因敲除小鼠中神经嵴细胞来源的外周感觉神经元数量明显减少而耳基板来源的耳蜗前庭神经元未见减少。同时,我们发现Sox10的表达缺失虽不能显著影响螺旋神经节的存活,但可以导致其过度迁移至异常位置。进一步应用亲脂性神经染料示踪技术标记螺旋神经节的传出神经和后脑耳蜗核的中枢支配,发现在生后一天MMP-24基因敲除小鼠中,螺旋神经节的外周和中枢神经纤维与正常组无异。研究结论:以上结果说明虽然MMP-24可以标记胚胎早期迁移的螺旋神经节的神经元,但其对于胚胎早期螺旋神经元的迁移和神经纤维和发育都不是必须的,可能有其他功能相似的基因与MMP-24协同产生作用。Sox10基因敲除可能导致包绕螺旋神经的施万细胞缺失,从而引起神经元的迁移异常。第二部分Wnt1-cre性敲除Sox10基因导致小鼠内耳螺旋神经节迁移和支配异常研究目的:耳蜗螺旋神经节的神经元细胞同耳感觉上皮等耳蜗其他结构起源于耳基板,其外周包绕的施万细胞则是神经嵴细胞分化而来。研究发现,ErbB2基因敲除导致小鼠内耳施万细胞缺失后其螺旋神经节迁移位置异常,发出的神经纤维杂乱稀疏,但仍能支配外周和中枢相应区域。由于ErbB2在内耳不仅表达于施万细胞还表达于支持细胞,因此并不能明确区分是哪种细胞对神经元神经纤维提供了导向作用。在前期实验中我们用神经嵴细胞特异性的Wntl-cre条件性敲除转录因子Sox10,以期消除神经嵴细胞源性细胞内Sox10基因的表达,而不影响基板源性细胞内Sox10的表达。建立了一种新的模型可用来评估仅仅施万细胞缺失对于内耳神经支配的影响。实验方法:获得Wntl-cre;Sox10f/f基因敲除小鼠并检测基因型。对小鼠进行多聚甲醛心脏灌注并解剖耳蜗。使用P75NTR和NT-3RNA探针进行全耳蜗原位杂交。环氧树脂包埋,切片,Stevenel’sBlue染色。用不同抗体进行免疫组织荧光化学检测:MyoVII抗体标记毛细胞,Neurofilament标记传出神经,Tubulin标记传入神经,Caspase3和PSVue标记凋亡细胞,Hoechst标记细胞核。亲脂性荧光染料示踪外周和中枢神经纤维走行。实验结果:Sox10基因敲除导致内耳施万细胞缺失,引起螺旋神经节细胞迁移越过Rosenthal小管到达蜗轴,甚至有些神经元沿蜗轴迁移出内耳,到达内耳门位置。我们测量了5对E18.5的小鼠内耳螺旋神经节细胞到耳蜗内侧壁的距离(图2)。发现在耳蜗中段螺旋神经节细胞到耳蜗内侧壁的距离,Sox10基因突变组(Mean=125μm;St.Dev=28;N=5)是正常组(Mean=34μm;St.Dev=14;N=5)的4倍,差异有统计学意义(ANOVA,P<0.05)。可见施万细胞的缺失导致螺旋神经节细胞明显的过度迁移。在Sox10基因敲除小鼠内耳中,螺旋神经元可以发出纤维到达毛细胞支配Corti器,但是还有许多传入神经越过Corti器到达耳蜗的外侧壁。值得注意的是,由螺旋神经元发出至中枢耳蜗核的神经纤维与正常并无差别。与ErbB2基因敲除小鼠内耳相比,条件性基因敲除Sox10螺旋神经节内神经元的凋亡数量有限,且神经营养因子NT-3表达正常。说明单施万细胞的缺失对于胚胎时期神经元的发生和存活作用不大。研究结论:以上数据表明,神经嵴细胞来源的施万细胞对于内耳听觉神经元的中枢分布和部分外周的神经纤维不是必需的。施万细胞的缺失不能直接引起螺旋神经节的凋亡,但施万细胞为迁移的螺旋神经节细胞提供终止信号,同时引导传入神经延伸并准确定位于Corti器。Sox10可能通过ErbB2调节施万细胞的分化和存活。
【作者】毛彦妍;
【导师】王海波;
【作者基本信息】山东大学,耳鼻咽喉科学,2014,博士
【关键词】螺旋神经节;感觉神经元;胶质细胞;MMP-24;Sox10;内耳神经节;神经纤维导向;施万细胞;神经营养因子;细胞迁移;神经靶向支配;

【参考文献】
[1]方斌.吉马酮抑制肝癌HepG2细胞增殖机制研究[D].华中科技大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[2]车都.城市路灯智慧照明系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,软件工程,2014,硕士.
[3]徐飞.温室智能控制终端的设计与实现[D].苏州大学,电子与通信工程(专业学位),2014,硕士.
[4]陈伟,王尚旭,啜晓宇.基于经验模态分解的属性优化方法[J].石油地球物理勘探,2013,01:121-127+1.
[5]唐斌,章云,刘国平,桂卫华.基于状态空间模型的网络化广义预测控制[J].控制与决策,2010,04:535-541.
[6]赵菁.功能聚合物材料改性MC尼龙的制备及研究[D].河南科技大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[7]张海景.我国大学生群体武术精神状态的调查研究[D].首都体育学院,民族传统体育学(专业学位),2013,硕士.
[8]陈艳.出土文献分类整理对《汉书·艺文志》的补辑[D].曲阜师范大学,中国古典文献学,2013,硕士.
[9]张国栋.微孔复合相变材料的研究与应用[D].兰州理工大学,2014.
[10]王娟.光纤环绕制图像监测算法研究[D].中北大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[11]韩兆坤.高中化学教师课堂教学效能感调查[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[12]冯锐.高阶思维培养视角下高中数学问题情境的创设[D].山东师范大学,教育(专业学位),2013,硕士.
[13]苏彤.美国能源独立战略的实施及其影响[D].吉林大学,世界经济,2014,硕士.
[14]胡少辉.中草药对奶牛隐性乳腺炎致病菌抑菌作用的初步研究[D].甘肃农业大学,动物医学工程,2013,硕士.
[15]刘立君.计算机物流配送中心管理决策系统的设计研究[D].沈阳工业大学,计算机应用技术,2003,硕士.
[16]张晓林.中国名义利率和通货膨胀的关系:费雪效应的检验[D].辽宁大学,金融学,2012,硕士.
[17]杨玲.基于类ARM指令集的嵌入式片上系统验证[D].北京交通大学,2014.
[18]朱虹.芸薹属ASY1基因的克隆及进化分析[D].华中农业大学,作物遗传育种,2014,硕士.
[19]陈荣鑫,陈维斌.基于OracleODM的数据挖掘研究[J].微机发展,2005,07:84-85+148.
[20]汪光宝.安徽省城乡医院门诊处方药物使用现况研究[D].安徽医科大学,社会医学与卫生事业管理,2004,硕士.
[21]汪宁宁.地理新课程主体参与课堂教学模式的研究与实践[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[22]李琼.数据仓库与数据挖掘技术在水利信息化中的应用[J].前沿,2005,12:59-61.
[23]霍丽群.分布式新能源储能系统工作原理展示系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[24]王意锟,金爱武,朱强根,邱永华,季新良,张四海.施肥对毛竹种群不同年龄分株间胸径大小关系的影响[J].植物生态学报,2014,03:289-297.
[25]周英.价值链视角下政府审计的腐败治理功效研究[D].湖南大学,会计学,2014,硕士.
[26]张晓萌.新课改背景下高中美术课程管理调查研究[D].黑龙江大学,教育管理,2013,硕士.
[27]段惠明,何飞跃,李志宏,高海生,潘垣.基于EMS和故障信息系统的在线定值管理系统构想[J].电力系统自动化,2006,10:97-99+104.
[28]未晓丽.钢管混凝土组合框架施工力学性能研究[D].兰州理工大学,结构工程,2013,硕士.
[29]李晓光.曲率理论研究碳纳米管的空位缺陷稳定性[D].内蒙古科技大学,材料物理与化学,2014,硕士.
[30]朱珂.山东省美食旅游开发研究[D].山东师范大学,旅游管理,2013,硕士.
[31]曲留柱.香蕉多酚氧化酶特性及其催化褐变防控的研究[D].北京林业大学,野生动植物保护与利用,2014,博士.
[32]罗艳宁.我国居民财产性收入的增长问题研究[D].湖南师范大学,西方经济学,2013,硕士.
[33]唐旭南.基于减少机动车尾气排放的城市道路交叉口信号配时优化研究[D].北京交通大学,2014.
[34]伍学艳.低氧预适应对自体原位肝移植大鼠血清内毒素水平及肠道TLR4表达的影响[D].扬州大学,外科学,2012,硕士.
[35]倪玲美,戴新娥,莫军军,王群.使用清洗消毒机清洗呼吸管路的消毒效果及影响因素[J].浙江预防医学,2015,01:84-85+88.
[36]杨杨.东北新能源行业的投资研究[D].辽宁大学,投资经济学,2012,硕士.
[37]张改妍.1941-1949年兰州房荒研究[D].西北师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[38]杨奋为.航天电连接器材料的选用及质量控制[J].质量与可靠性.2002(01)
[39]侯瑜乾.企业环境信息披露的动因分析[D].内蒙古大学,会计,2013,硕士.
[40]韩顺月.落地剪力墙对钢筋混凝土转换梁受力影响研究[D].华中科技大学,结构工程,2013,硕士.
[41]刘江,王长松,黄效国.OPTO22热备控制系统在锅炉水位控制中的应用[J].冶金自动化,2002,04:30-32.
[42]杨春艳.高校本科教学团队知识管理研究[D].扬州大学,教育经济与管理,2011,硕士.
[43]郭晓彤.新浪微博客户的数据聚类分类研究[D].首都经济贸易大学,产业经济学,2013,硕士.
[44]周晓明.炼钢AOD炉过程计算机系统设计与实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[45]卫桂芳.基于工程量清单计价的投标报价辅助决策系统开发研究[D].青岛理工大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[46]唐海萍,史培军,李自珍.沙坡头地区不同配置格局油蒿和柠条水分生态位适宜度研究[J].植物生态学报,2001,01:6-10.
[47]谢桂生,石玉梅.基于高阶谱的高分辨率处理[J].石油地球物理勘探,2000,06:695-702+820.
[48]陶金亮.变工况蒸汽喷射式热泵蒸发喷射器的实验研究[D].河北工业大学,化工过程机械,2004,硕士.
[49]田刚.ZnTiO_3/Ni复合纳米材料制备、表征及吸附脱硫性能研究[D].哈尔滨工业大学,化学工程与技术,2014,硕士.
[50]刘芮彤.我国大型体育场馆经营管理问题的研究[D].山东大学,公共管理(专业学位),2013,硕士.

相关推荐
更多