PATJ和MPDZ调节小鼠早期胚胎滋养层世系分化

论文摘要

小鼠早期胚胎的细胞极性和世系特征对后续发育至关重要。然而,在内细胞团/滋养层世系命运决定事件中,关于细胞极性如何决定世系命运的确切信号转导机制仍不清楚。我们从研究极性蛋白PATJ/MPDZ在早期胚胎发育过程中的作用出发,揭示细胞极性与世系命运决定的关系。首先,我们运用RT-PCR、荧光实时定量PCR以及免疫细胞化学等技术方法检测CRB极性蛋白复合体在小鼠植入前胚胎中的表达定位模式。结果显示:CRB3从2-细胞胚胎开始表达,在8-细胞胚胎阶段表达量升高,一直持续到囊胚;PALS1在植入前胚胎的每个阶段都有不同程度的表达,但没有显著性差异;PATJ从受精卵到4-细胞胚胎呈中等水平表达,在8-细胞胚胎阶段表达量升高,一直持续到囊胚;MPDZ从致密化8-细胞胚胎开始表达,并且呈低水平表达。从蛋白质定位上看,CRB极性蛋白复合体各组分在致密化8-细胞胚胎之前未呈现极性定位,均匀分布在整个胚胎的所有卵裂球中;从致密化8-细胞胚胎开始,CRB极性蛋白复合体开始出现极性分布,CRB3和PALS1定位在外部细胞的顶端膜上,PATJ和MPDZ定位在外部细胞的紧密连接处。这样的表达模式提示:CRB极性蛋白复合体的极性分布可能参与调控胚胎的世系分化。其次,我们运用RNA干扰的方法,特异性的敲减Patj/Mpdz基因的表达。结果发现单纯的敲减Patj基因仅可以从一定程度上抑制囊胚的形成,但是仍有接近一半的胚胎可以正常发育;同时敲减Patj/Mpdz基因可以抑制72.7%的胚胎发育到囊胚,而且即使发育到囊胚,这些胚胎也不能正常的进行滋养层世系分化扩张。这些的结果说明了通过shRNA干扰降低Patj/Mpdz基因的表达可以有效降低囊胚的形成率。结果提示:极性蛋白PATJ/MPDZ可能在囊胚形成中起到重要的调控作用。再次,我们进一步研究Patj/Mpdz基因调控滋养层世系分化的机制,通过免疫细胞化学和细胞骨架染色的方法,对CRB极性蛋白复合体、细胞骨架、E-钙粘连蛋白和ZO-1进行染色。结果显示,敲减Patj/Mpdz基因导致CRB极性蛋白复合体、细胞骨架及ZO-1的定位紊乱,但是不影响E-钙粘连蛋白的定位。由此可见:敲减Patj/Mpdz基因不影响胚胎的正常致密化,但是破坏了胚胎的顶端-基底侧极性、细胞骨架以及TJ的结构稳定,最终导致囊胚发育异常。最后,我们探讨了Hippo通路在敲减Patj/Mpdz基因抑制囊胚发育中的作用。我们通过免疫细胞化学的方法追踪YAP的定位情况,用以指示Hippo通路的调节状态。结果显示:敲减Patj/Mpdz基因导致YAP的定位紊乱,内-外部细胞中的YAP均磷酸化形成p-YAP,致使TE的特异性转录因子CDX2表达减弱,最终导致外部细胞失去滋养层世系的特征。结果表明:极性蛋白PATJ/MPDZ通过调控植入前胚胎外部细胞的Hippo通路来维持TE的形成。综上所述:极性蛋白PATJ/MPDZ在植入前胚胎中具有稳定胚胎极性、细胞骨架以及紧密连接的作用,并且通过调节Hippo通路进而调控胚胎的内细胞团/滋养层世系分化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
•   1.1 小鼠植入前胚胎发育过程
•     1.1.1 合子基因激活期
•     1.1.2 致密化8-细胞胚胎期
•     1.1.3 囊胚期
•   1.2 极性蛋白复合体
•     1.2.1 PAR3/PAR6/aPKC极性蛋白复合体
•     1.2.2 CRB/PATJ/PALS1 极性蛋白复合体
•   1.3 Hippo通路在小鼠植入前胚胎的调节作用
•   1.4 总结
• 第二章 CRB极性蛋白复合体在小鼠植入前胚胎中的表达定位
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 材料
•     2.1.2 方法
•   2.2 结果与分析
•     2.2.1 CRB极性蛋白复合体mRNA在植入前胚胎中的表达模式
•     2.2.2 CRB极性蛋白复合体在植入前胚胎中的表达定位
•   2.3 讨论
•   2.4 本章小结
• 第三章 Patj/Mpdz对滋养层世系分化的影响
•   3.1 材料与方法
•     3.1.1 材料
•     3.1.2 方法
•   3.2 结果与分析
•     3.2.1 Patj/Mpdz对囊胚发育率的影响
•     3.2.2 Patj/Mpdz对滋养层世系分化扩张的影响
•   3.3 讨论
•   3.4 本章小结
• 第四章 Patj/Mpdz维持CRB蛋白复合体、紧密连接和细胞骨架的稳定
•   4.1 材料与方法
•     4.1.1 材料
•     4.1.2 实验方法
•   4.2 结果与分析
•     4.2.1 Patj/Mpdz对 CRB极性蛋白复合体的调节作用
•     4.2.2 Patj/Mpdz对细胞骨架及紧密连接的影响
•   4.3 讨论
•   4.4 本章小结
• 第五章 Patj/Mpdz对 Hippo通路的调控作用
•   5.1 材料与方法
•     5.1.1 材料
•     5.1.2 实验方法
•   5.2 结果与分析
•     5.2.1 Patj/Mpdz对 YAP表达定位的影响
•     5.2.2 Patj/Mpdz对 TE的特异性转录因子CDX2 的影响
•   5.3 讨论
•   5.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位论文期间发表文章

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 姜鑫龙

导师: 唐爽

关键词: 植入前胚胎发育,极性蛋白,极性蛋白复合体,内细胞团,滋养层世系分化,通路

来源: 沈阳农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 沈阳农业大学

分类号: Q344

DOI: 10.27327/d.cnki.gshnu.2019.000198

总页数: 63

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