【摘 要】
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近年来,类器官已成为研究发育和疾病的重要模型,神经管类器官对探索神经系统的发育和功能做出了重要贡献,尤其是在神经管背腹图式形成方面提供了良好的实验模型。神经管的背腹图式形成依赖于形态素的诱导,包括从背侧顶板分泌的BMP和从腹侧底板分泌的Shh等。形态素从源细胞分泌并扩散到周围组织形成浓度梯度,这种浓度梯度为细胞提供了位置信息。不同浓度的形态素可以激活不同转录因子,从而调控不同的细胞命运,以此来调控
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近年来,类器官已成为研究发育和疾病的重要模型,神经管类器官对探索神经系统的发育和功能做出了重要贡献,尤其是在神经管背腹图式形成方面提供了良好的实验模型。神经管的背腹图式形成依赖于形态素的诱导,包括从背侧顶板分泌的BMP和从腹侧底板分泌的Shh等。形态素从源细胞分泌并扩散到周围组织形成浓度梯度,这种浓度梯度为细胞提供了位置信息。不同浓度的形态素可以激活不同转录因子,从而调控不同的细胞命运,以此来调控身体或器官图式。目前大多数的研究是利用细胞团的自组织能力,或单个的形态素诱导神经管类器官,但这种方法并不能完整重现体内神经管背腹图式。为了更好地模拟体内神经管背腹图式形成,我们以斑马鱼原代细胞为原料,利用斑马鱼胚胎干细胞制作细胞团,并通过构建BMP和Shh反平行浓度梯度诱导出了类似体内背中腹细胞排列的神经管类器官。利用此类器官模型,我们发现N2B27具有促进神经管中、腹侧细胞命运的作用。并进一步验证了 BMP能够促进神经管背侧和中部命运,抑制腹侧命运;Shh能够抑制中部命运,并且对腹侧命运具有诱导和调控作用。我们诱导形成的神经管类器官很好的模拟了神经管的背中腹图式,为研究神经管背腹轴图式形成和神经管相关疾病提供了良好的模型。
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