脊椎动物左右不对称发育研究进展

发布时间：2022-04-17 18:25

　　内脏器官和神经系统沿身体的左-右轴呈不对称分布是脊椎动物所共有的一个显著特征。与前-后、背-腹轴一样,左右不对称是在胚胎发育早期逐步建立起来的。目前认为,脊椎动物的左右不对称发育是由保守的Nodal-Pitx2信号诱导,其过程大致可分为对称性的打破、不对称信号通路的建立和维持以及最终组织器官的定位。本文就目前脊椎动物左右不对称发育的研究进展进行了综述,并通过小鼠、斑马鱼、爪蟾等模式生物对左-右轴建立过程的探索,帮助我们更为深入地理解这一发育过程。 

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【部分图文】：

由左右组织者启动的左右不对称发育模式图

科学家们一直困惑于动物左右发育的进化起源是什么，是否存在共同的对称性打破机制。近年来，无脊椎动物中左右不对称发育的研究进展为我们提供了一些新的认识。在线虫中，肌动蛋白细胞骨架参与前期细胞分裂的不对称以及后期的左右不对称发育[60-61]。而在果蝇中，肌动蛋白1D(Myosin1D,Myo1D）与平面细胞极性（planar cell polarity,PCP）信号对于肠道与性腺的不对称发育至关重要[62-65]。不仅如此，最新的研究证明，在果蝇中，Myo1D可以通过影响细胞骨架蛋白而影响细胞的手性，进而从器官、个体、行为上影响果蝇的不对称性[66]。在爪蟾中敲低myo1D会通过影响左右组织者中纤毛的数量、长度与分布的极化，从而导致Nodal通路表达异常，并且影响后期的器官定位；其次，myo1D与PCP信号通路基因vangl2协同对爪蟾的左右不对称发育过程起调控作用[67]。斑马鱼的myo1D突变体呈现器官左右不对称发育的缺陷；研究发现，在斑马鱼胚胎中，Myo1D通过与Vangl2的共同作用影响纤毛的旋转方向，使得左右组织者中的液体流发生异常，从而影响库氏泡的功能[68-69]。表1总结了几种重要的脊椎动物与无脊椎动物中左右不对称发育的特征及机制。综合目前在脊椎动物和无脊椎动物中的研究，Myo1D在上述各物种中具有一定的保守性，对称性的打破机制是否通过Myo1D的诱导作用在不同动物中保持一致，还有待深入研究。2 不对称信号的建立


本文编号：3646052