论文部分内容阅读
成纤维生长因子(fibroblast growth factor,Fgf)是一类重要的生长因子,在细胞的分裂、生长和分化过程中起重要作用;在脊椎动物胚胎发育中,它们参与了中胚层的形成和分化、神经外胚层的前后分化以及器官形成等多个环节。在脊椎动物中,目前已经发现了二十多种 Fgf 因子,其表达有组织特异性。Fgf主要通过一类酪氨酸激酶受体 Fgfr 激活下游的信号通路,主要包括 Ras、PI3K、PLC 等通路,启动下游基因的表达,进而对生命活动进行广泛的调节。由于 Fgf信号的功能广泛,因此其作用受到精确的调节,包括正反馈、负反馈还有其他信号通路的调节。此外,Fgf 还能与其他信号通路如 Nodal、Wnt、Hedgehog 等相互作用,共同调节发育的不同过程。本研究工作中,我们在用原位杂交筛选特异时空表达谱的基因时获得了一个 Fgf 因子——Fgf17b。序列分析和基因图谱定位显示,它是人类 FGF17 的垂直进化基因(orthologue)。RT-PCR 和原位杂交的结果表明,在斑马鱼的胚胎发育过程中,fgf17b 分两个时期表达。在囊胚和原肠胚期,它的 mRNA 在胚盘的边缘按背部到腹部浓度逐渐降低的梯度分布;在分节期及以后,它在前脑、体节和前体节板中都有表达。fgf17b 早期的表达受到 Nodal 信号的调控。之后,我们通过过量表达和抑制表达的方法研究了 Fgf17b 对斑马鱼胚胎发育的影响。证明了 Fgf17b 具有中胚层诱导、促进胚胎背部化和神经外胚层后部化的活性,且与其它 Fgf 成员有重叠的功能。通过比较 fgf3、fgf8 和 fgf17b 的过量表达效果,发现 fgf8 具有较强的中胚层诱导和背部化的作用,fgf3 在促进神经外胚层的后部化过程中活性较强,而 fgf17b 在这三方面都表现出最高的活性。用基因芯片的方法筛选 Fgf17b 的下游基因的过程中发现了 mkp3 基因。其表达谱同 fgf8 非常相似,即早期在胚盘边缘表达;在分节期以后,在前脑、中后脑边界、体节和前体节板中都有表达。mkp3 的过量表达能够抑制背部中胚层和神经外胚层的形成、导致腹部化;而抑制 mkp3 则能诱导中胚层的形成、导致胚胎背部化和神经外胚层的后部化。此外,还证明了 Mkp3 调控 Fgf 在中胚层诱导和背腹分化中的作用。