從轉(zhuǎn)錄組和蛋白組水平研究蠑螈肢體再生中細(xì)胞分化的途徑和方式.pdf

1、蠑螈具有很強(qiáng)的再生能力。當(dāng)在蠑螈右前肢上部的下1/3處切斷后1-2d，創(chuàng)口周邊的表皮細(xì)胞向創(chuàng)口表面遷移，覆蓋創(chuàng)口形成單細(xì)胞層表皮，再通過細(xì)胞增殖形成頂端外胚層帽(apical ectodermalcap)。在隨后的幾天里，頂端外胚層帽下軟骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)髓鞘細(xì)胞等發(fā)生去分化作用而成為間充質(zhì)細(xì)胞，構(gòu)成再生胚基(regeneration blastema)。斷肢后7d，傷口由上皮覆蓋，完全愈合，局部已有枝芽形成。斷肢后14d，未分化的間

2、充質(zhì)細(xì)胞進(jìn)一步增殖分化。斷肢后21d表皮逐漸增厚。斷肢后28d，軟骨形成。斷肢后63d，形成比較完整的再生肢體。由上可見，細(xì)胞分化是蠑螈肢體再生的關(guān)鍵所在，其過程涉及多種基因/蛋白，了解其調(diào)節(jié)途徑和方式，是揭示機(jī)理的必要環(huán)節(jié)。為此，建立蠑螈肢體再生模型，用大鼠全基因組基因表達(dá)譜芯片RatGenome 230 2.0定性、定量分析蠑螈右前肢切除后0h、2h、8h、1d、2d、4d、5d、6d、12d、20d和28d再生肢體的基因種類和表達(dá)

3、豐度，并根據(jù)基因表達(dá)豐度計(jì)算ratio值，發(fā)現(xiàn)6742個(gè)基因的ratio值大于對照三倍，1956個(gè)基因的ratio值小于對照三倍，362個(gè)基因在有的時(shí)間點(diǎn)上調(diào)/有的時(shí)間點(diǎn)下調(diào)，三項(xiàng)合計(jì)9063個(gè)基因。用熒光差異雙向電泳(DIGE)結(jié)合質(zhì)譜(MS)檢測定性、定量蛋白質(zhì)種類和表達(dá)豐度，根據(jù)蛋白表達(dá)豐度計(jì)算ratio值，發(fā)現(xiàn)1331種蛋白的ratio值大于對照兩倍，119種蛋白的ratio值小于對照兩倍，39種蛋白在有的時(shí)間點(diǎn)上調(diào)/有的時(shí)間點(diǎn)

4、下調(diào)，三項(xiàng)合計(jì)1489種蛋白。查GO注釋表明，這些基因/蛋白涉及信號傳導(dǎo)、細(xì)胞分化等33種生理活動(dòng)。其中，560個(gè)基因和44種蛋白參與細(xì)胞分化信號通路構(gòu)成，1985個(gè)基因和353種蛋白參與細(xì)胞分化。最后，用網(wǎng)絡(luò)原理和方法解析基因/蛋白表達(dá)變化預(yù)示的生理活動(dòng)(Ep(t)值)發(fā)現(xiàn)，蠑螈肢體再生中BCC、CRH、CXCR4、GnRH、GPCR和IL-1等6條通路的信號傳導(dǎo)活動(dòng)（Ep(t)值）顯著強(qiáng)于對照，其調(diào)節(jié)的皮膚、肌肉、神經(jīng)、軟骨和骨細(xì)胞