神經(jīng)嵴細(xì)胞和ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞在小鼠胚胎心動(dòng)脈端發(fā)育過(guò)程中的分布特點(diǎn)
本文選題:激活蛋白-2α + 胰島因子-1 ; 參考:《山西醫(yī)科大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:研究背景:心神經(jīng)嵴細(xì)胞和第二生心區(qū)來(lái)源的胰島因子-1(ISL-1)陽(yáng)性心前體細(xì)胞共同參與了脊椎動(dòng)物弓動(dòng)脈和心流出道的形態(tài)發(fā)生。轉(zhuǎn)錄因子ISL-1是第二生心區(qū)的主要標(biāo)記蛋白,促進(jìn)第二生心區(qū)心前體細(xì)胞增殖、存活和遷移。第二生心區(qū)ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞是多潛能細(xì)胞,在胚胎發(fā)育的不同時(shí)空階段,受不同轉(zhuǎn)錄因子及信號(hào)系統(tǒng)調(diào)節(jié),可以分化為心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞以及其它類型的細(xì)胞。第一生心區(qū)來(lái)源的原始心管形成后,第二生心區(qū)的ISL-1陽(yáng)性間充質(zhì)細(xì)胞以及起自聽板和第三體節(jié)間的心神經(jīng)嵴細(xì)胞向原始心管動(dòng)脈端遷移,參與弓動(dòng)脈及原始心管流出道的形態(tài)發(fā)生。去除心神經(jīng)嵴,或干擾第二生心區(qū)的發(fā)育,產(chǎn)生相同或類似的弓動(dòng)脈、流出道發(fā)育畸形,包括動(dòng)脈干永存、肺動(dòng)脈狹窄、右心室雙流出道等,但有關(guān)第二生心區(qū)ISl-1陽(yáng)性細(xì)胞與心神經(jīng)嵴細(xì)胞在胚胎心流出道形態(tài)發(fā)生過(guò)程中的時(shí)空分布關(guān)系研究較少。轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-2α(AP-2α)是遷移前及遷移中的神經(jīng)嵴細(xì)胞的良好標(biāo)記蛋白,尚未見遷移過(guò)程中的AP-2α陽(yáng)性神經(jīng)嵴細(xì)胞與第二生心區(qū)前體細(xì)胞時(shí)空分布關(guān)系的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)用免疫組化方法觀察了不同發(fā)育時(shí)期ISL-1陽(yáng)性心前體細(xì)胞和AP-2α陽(yáng)性心神經(jīng)嵴細(xì)胞在小鼠胚胎弓動(dòng)脈、心流出道發(fā)育過(guò)程中的時(shí)空分布特點(diǎn),為進(jìn)一步探討因流出道發(fā)育異常導(dǎo)致的先心病發(fā)病機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究目的:探討遷移中的神經(jīng)嵴細(xì)胞、ISL-1陽(yáng)性心前體細(xì)胞在小鼠胚胎心動(dòng)脈端發(fā)育過(guò)程中的分布特點(diǎn)。 研究方法:胚齡8~12d小鼠胚胎心臟連續(xù)石蠟切片,選用抗α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)抗體,抗心肌肌球蛋白重鏈(MHC)抗體,抗轉(zhuǎn)錄因子ISL-1抗體,抗激活蛋白AP-2α抗體,進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。 研究結(jié)果:胚齡8d,AP-2α陽(yáng)性神經(jīng)嵴細(xì)胞主要表達(dá)于神經(jīng)褶外胚層及鄰近耳板外胚層。ISL-1陽(yáng)性心前體細(xì)胞分布于前腸及神經(jīng)溝兩側(cè)中胚層,并沿原始心包腔背側(cè)臟壁中胚層延伸至發(fā)育中的心管背側(cè)壁,構(gòu)成第二生心區(qū),與MHC、α-SMA陽(yáng)性心肌細(xì)胞相延續(xù)。胚齡9~10d, AP-2α陽(yáng)性神經(jīng)嵴細(xì)胞在前腸兩側(cè)沿弓動(dòng)脈逐漸遷移至流出道頭端心內(nèi)膜墊,并形成主肺動(dòng)脈隔雛形。胚齡11d,AP-2α陽(yáng)性神經(jīng)嵴細(xì)胞由前腸兩側(cè)沿第四對(duì)弓動(dòng)脈向腹側(cè)延伸,包繞前腸腹側(cè)及外側(cè)壁并突向動(dòng)脈囊腔,,形成AP-2α陽(yáng)性的主肺動(dòng)脈隔。胚齡9d,ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞分布于前腸兩側(cè)及鰓弓核心間充質(zhì),向流出道添加心肌細(xì)胞。胚齡10~11d,ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞在前腸腹側(cè)正中間充質(zhì)中聚集、與AP-2α陽(yáng)性細(xì)胞共同參與主肺動(dòng)脈隔形成,但并未擴(kuò)展至前腸側(cè)壁與弓動(dòng)脈之間的間充質(zhì)。心包腔背側(cè)臟壁中胚層及鰓弓核心間充質(zhì)的ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞與流出道α-SMA或MHC陽(yáng)性心肌相延續(xù)。胚齡12d,主肺動(dòng)脈隔及流出道心內(nèi)膜墊失去AP-2α及ISL-1陽(yáng)性表達(dá),轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SMA陽(yáng)性表達(dá)結(jié)構(gòu)。前腸腹側(cè)ISL-1陽(yáng)性細(xì)胞與升主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈干壁ISL-1強(qiáng)陽(yáng)性細(xì)胞延續(xù),升主動(dòng)脈和肺動(dòng)脈干開始表達(dá)α-SMA。 研究結(jié)論: AP-2α是心神經(jīng)嵴細(xì)胞的特殊標(biāo)記物,AP-2α陽(yáng)性心神經(jīng)嵴細(xì)胞和第二生心區(qū)來(lái)源的ISL-1陽(yáng)性心前體細(xì)胞共同參與了小鼠心動(dòng)脈端的形態(tài)發(fā)生,是發(fā)育中的心流出道所必需的,AP-2α缺失會(huì)導(dǎo)致小鼠胚胎心流出道的發(fā)育異常。胚齡10~11d,ISL-1陽(yáng)性心前體細(xì)胞與AP-2α陽(yáng)性細(xì)胞共同參與了主肺動(dòng)脈隔及心內(nèi)膜墊的形成。胚齡11d后,AP-2α陽(yáng)性神經(jīng)嵴細(xì)胞僅存在于第六對(duì)弓動(dòng)脈周圍,ISL-1陽(yáng)性主肺動(dòng)脈隔逐漸與流出道嵴融合,并轉(zhuǎn)變?yōu)棣?SMA陽(yáng)性;ISL-1強(qiáng)陽(yáng)性的主肺動(dòng)脈干壁開始表達(dá)α-SMA,表明主肺動(dòng)脈隔和主肺動(dòng)脈干壁均開始向平滑肌方向分化。
[Abstract]:Background: cardiac neural crest cells and islet factor -1 (ISL-1) positive cardiac precursor cells derived from the second cardiac region jointly participate in the morphogenesis of the arch and cardiac outflow of vertebrates. The transcription factor ISL-1 is the main marker protein in the second cardiac region, promoting the proliferation, survival and migration of the second cardiac precardiac cells. Second heart ISL-1 positive cells are pluripotent cells. They are regulated by different transcription factors and signal systems in different temporal and spatial stages of embryonic development. They can be differentiated into cardiomyocytes, smooth muscle cells and other types of cells. After the formation of the original cardiac tube from the first cardiac region, the ISL-1 positive mesenchymal cells in the second heart region and from the auditory plate are from the first cardiac region. The crest cells of the internode and the third body migrate to the end of the original canal artery, participate in the morphogenesis of the arch artery and the original cardiac canal flow, remove the crest of the heart, or interfere with the development of the second heart region, produce the same or similar arch arteries, and the deformity of the outflow tract, including the immortality of the arteries, the stenosis of the pulmonary artery, and the double flow of the right ventricle, etc. However, there are few studies on the spatial and temporal distribution of ISl-1 positive cells in the second cardiac region and the cardiac neural crest cells during the embryonic cardiac outflow formation. The transcriptional factor activating protein -2 alpha (AP-2 a) is a good marker for the neural crest cells in the migration and migration, and the AP-2 - positive neural crest cells in the migration process have not yet been seen. The temporal and spatial distribution of the precursor cells in two cardiac region was reported. In this experiment, the temporal and spatial distribution characteristics of ISL-1 positive cardiac precursor cells and AP-2 alpha positive crest cells at different developmental stages were observed in the development process of the heart flow path. The pathogenesis of the disease provides an experimental basis.
Objective: To investigate the distribution of ISL-1 positive cardiac progenitor cells in the developing process of embryonic heart vein.
Methods: the continuous paraffin section of embryo heart of 8 ~ 12D mouse embryo was studied. Anti alpha smooth muscle actin (alpha -SMA) antibody, anti myosin heavy chain (MHC) antibody, anti transcription factor ISL-1 antibody and anti activator protein AP-2 alpha antibody were used for immunohistochemical staining.
The results showed that the embryo age 8D, AP-2 alpha positive neural crest cells were mainly expressed in the nerve fold ectoderm and the adjacent ectoderm.ISL-1 positive cardiac precursor cells distributed in the mesoderm on both the foregut and the nerve trench, and extended to the dorsal wall of the developing heart tube along the dirty wall of the original pericardial cavity, forming the second heart region, with MHC and alpha -SMA positive. The phase of the cardiac myocytes was 9 ~ 10d, and the AP-2 alpha positive neural crest cells migrated to the endocardium on both sides of the foregut to the end endocardial pad of the outflow tract, and formed the embryonic form of the main pulmonary artery septum. The embryo was 11d, and the AP-2 a positive neural crest cells extended from both sides of the foregut along the fourth pairs of arch arteries to the ventral side of the foregut and the lateral wall of the foregut and to the artery inrush to the artery. AP-2 alpha positive main pulmonary artery septum was formed in the cyst cavity. The embryo age was 9D. The ISL-1 positive cells were distributed on the two sides of the foregut and the core of the branchial arch, and the cardiomyocytes were added to the outflow tract. The embryo was 10 to 11d. The ISL-1 positive cells gathered in the mesenchyme in the ventral front of the foregut, and were involved in the formation of the main pulmonary septum with the AP-2 alpha positive cells, but did not extend to the foregut. The intermesenchyme between the lateral wall and the arch artery. The ISL-1 positive cells of the mesoderm and the core of the branchial arch in the dorsum of the pericardial cavity continued with the positive myocardium of the outflow channel alpha -SMA or MHC. The embryonic age was 12D. The main pulmonary artery septum and the outflow tract endocardium mats lost the positive expression of AP-2 alpha and ISL-1, and changed to the positive expression of alpha -SMA. The ventral ISL-1 positive of the foregut was thin. ISL-1 positive cells in the ascending aorta and pulmonary artery trunk were extended, and the ascending aorta and pulmonary artery began to express alpha -SMA..
Conclusions: AP-2 alpha is a special marker for crest cells of the heart. The AP-2 alpha positive crest cells and the ISL-1 positive cardiac precursor cells derived from the second cardiac region are involved in the morphogenesis of the cardiac pulse end of the mice, which are necessary for the developing cardiac flow out of the heart. The absence of AP-2 a may lead to abnormal development of the embryonic cardiac outflow in mice. 10 ~ 11d, ISL-1 positive cardiac precursor cells and AP-2 alpha positive cells co participated in the formation of the main pulmonary artery septum and endocardial pad. After 11d, AP-2 positive neural crest cells only existed around sixth pairs of arch arteries, and the ISL-1 positive main pulmonary septum gradually fused with the outflow ridge, and transformed into alpha -SMA positive; ISL-1 that was strongly positive for the main pulmonary artery. The dry wall began to express alpha -SMA, indicating that the main pulmonary artery septum and main pulmonary artery wall began to differentiate into smooth muscle.
【學(xué)位授予單位】:山西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:R321
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本文編號(hào):2032697
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