鹿茸形态发生及生物电对其影响的研究

发布时间：2017-08-31 02:31

  本文关键词：鹿茸形态发生及生物电对其影响的研究

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【摘要】：器官形态发生是器官生长、发育并维持其形状的过程,器官形态发生信息主要有两个层面:1)位置信息;2)蓝图信息。由于研究技术和动物模型的缺乏,器官形态发生的研究进展缓慢,尤其是哺乳动物器官形态发生的研究。近年来,可再生的低等动物方面研究发现“形态发生由生物电编码、“形态发生信息是由生物电信号组成”,这为哺乳动物器官形态发生的研究提供了理论依据。鹿茸是自然唯一能够再生的哺乳动物器官,是一个理想的哺乳动物器官研究模型,特别适合用来探索哺乳动物器官的形态发生是否也像低等动物那样由生物电所编码。研究证明,鹿茸形态发生原胚(antlerogenic periosteum,AP)存储着形态发生的位置信息。但当前已有的实验数据无法说明鹿茸形态发生蓝图信息的存储位置。本研究通过对AP进行不同操作的5个实验,发现:AP左右极性颠倒后,鹿茸的左右极性没有改变;用液氮将AP中心冻伤后,不完整的AP依然能形成一个具有种属特异性形状的鹿茸;双层AP叠加后,初角茸的形态发生受到了干扰;异位移植的AP在多年后,依然能形成每年具有相同形状的鹿茸;AP组织经过一定时间的离体培养后,AP组织依然存活,但生茸能力丢失。在生物电方面,鉴于钠离子在生物电方面的重要作用和细胞内钠离子浓度对器官再生的影响(低等动物方面的研究结果),本研究通过Coro Na荧光染料对AP、PP(pedicle periosteum)、FP(facial periosteum)三种细胞的细胞内钠离子进行染色,得到细胞内钠离子的浓度差异是APCPPCFPC;通过对已经发现的10种钠离子通道基因在AP、PP、FP三种细胞转录水平上的检测,发现了AP细胞中特异性转录的Na V1.1基因及候选基因Na V1.5;尽管雄性激素能够严格控制鹿茸的形态发生,研究中通过抗雄心激素药物的应用验证了睾酮对割处再生的“二茬茸”的发育具有抑制作用,然而通过向培养液中添加睾酮却发现睾酮对离体培养的AP、PP、FP三种细胞的细胞内钠离子浓度没有影响;通过能够干扰细胞膜电位的ivermectin、MS-222、concanamycin A和SCH-28080四种化学药物活体干扰AP,使该组织超极化或者去极化,发现初角茸生长发育受到抑制。结论如下:1)鹿茸形态发生的蓝图信息存储于AP中,其中有关前后极性的信息是分区域固定存储的,受到干扰后在发育过程中可调节的能力有限,而左右极性信息则不同,受到干扰后在发育过程中可调节回正常状态,控制鹿茸生茸能力的信息属于生理层面的信息;2)AP和PP细胞的生茸能力可能与其内高浓度钠离子水平有关;3)睾酮能够影响活体鹿茸的形态发生,但不能直接影响离体培养的AP和PP细胞内钠离子的浓度。4)鹿茸的形态发生需要AP处于特性的生物电极化状态。
【关键词】：鹿茸形态发生 蓝图信息 细胞内钠离子浓度 生物电
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S825
【目录】：

• 摘要6-7
• 英文摘要7-13
• 英文缩略表13-14
• 第一章 引言14-26
• 1.1 器官形态发生14-15
• 1.1.1 概述14-15
• 1.1.2 器官形态发生研究进展15
• 1.2 生物电编码器官形态发生15-17
• 1.3 生物电技术方面的研究进展17
• 1.4 器官形态发生研究的模型17-24
• 1.4.1 鹿茸形态发生来源组织单一，且具有胚胎组织特性17-20
• 1.4.2 鹿茸形态发生可以通过AP进行人工调整20-22
• 1.4.3 鹿茸形态发生具有种属特异性22-23
• 1.4.4 鹿茸形态发生受激素调控23
• 1.4.5 鹿茸是自然界唯一能够完全再生的哺乳动物器官23-24
• 1.5 本研究的目的及意义24-26
• 第二章 梅花鹿鹿茸形态发生蓝图信息的确定26-51
• 2.1 材料和方法26-34
• 2.1.1 实验动物26
• 2.1.2 试验器材26-27
• 2.1.3 实验器材处理和实验试剂27-28
• 2.1.4 实验一：AP左右极性颠倒后的鹿茸形态发生28-29
• 2.1.5 实验二：AP液氮冷冻后的鹿茸形态发生29-30
• 2.1.6 实验三：AP叠加后的鹿茸形态发生30-31
• 2.1.7 实验四：AP异位移植的再生茸形态31-32
• 2.1.8 实验五：AP离体培养后的活体移植32-34
• 2.2 结果34-47
• 2.2.1 实验一：AP左右极性颠倒后的鹿茸形态发生34-36
• 2.2.2 实验二：AP液氮冷冻后的鹿茸形态发生36-39
• 2.2.3 实验三：AP叠加后的鹿茸形态发生39-40
• 2.2.4 实验四：AP异位移植再生茸形态分析40-44
• 2.2.5 实验五：AP离体培养后活体移植44-47
• 2.3 讨论47-50
• 2.4 小结50-51
• 第三章 AP干细胞钠离子浓度测定51-63
• 3.1 材料和方法51-57
• 3.1.1 实验动物51
• 3.1.2 试验器材51-52
• 3.1.3 实验器材处理和实验试剂52-53
• 3.1.4 AP、PP、FP、PPP、DPP组织取样及细胞离体培养53-57
• 3.2 结果与分析57-61
• 3.2.1 骨膜组织取材57-58
• 3.2.2 细胞培养58
• 3.2.3 细胞生长曲线58-59
• 3.2.4 AP、PP、FP细胞内钠离子染色59
• 3.2.5 莫能菌素对细胞内钠离子浓度的影响59-60
• 3.2.6 MS-222对细胞内钠离子浓度的影响60-61
• 3.3 讨论61-62
• 3.4 小结62-63
• 第四章 AP和PP干细胞膜钠离通道基因筛选63-77
• 4.1 材料和方法64-70
• 4.1.1 细胞株64
• 4.1.2 试验器材64
• 4.1.3 实验试剂和实验器材64-66
• 4.1.4 AP、PPP、DPP、FP细胞RNA提取66-67
• 4.1.5 基因扩增67-70
• 4.2 结果与分析70-75
• 4.2.1 RNA提取结果70-71
• 4.2.2 PCR检测结果71-75
• 4.2.3 测序结果75
• 4.3 讨论75-76
• 4.4 小结76-77
• 第五章 性激素对二茬茸及细胞内钠离子浓度的影响77-88
• 5.1 材料和方法77-81
• 5.1.1 实验动物77
• 5.1.2 试验器材77-78
• 5.1.3 实验器材处理和实验试剂78-79
• 5.1.4 实验一：抗雄性激素对梅花鹿二茬茸发育的影响79-80
• 5.1.5 实验二：睾酮对AP、PP、FP细胞内钠离子浓度的影响80-81
• 5.2 结果81-86
• 5.2.1 实验一：抗雄性激素对梅花鹿二茬茸发育的影响81-85
• 5.2.2 实验二：睾酮对AP、PP、FP细胞内钠离子浓度的影响85-86
• 5.3 讨论86-87
• 5.4 小结87-88
• 第六章 AP生物电极化状态干扰88-95
• 6.1 材料和方法88-92
• 6.1.1 实验动物88
• 6.1.2 试验器材88-89
• 6.1.3 实验器材处理和实验试剂89-90
• 6.1.4 AP取样及离体培养90-92
• 6.1.5 AP原位活体移植92
• 6.2 结果与分析92-93
• 6.3 讨论93-94
• 6.4 小结94-95
• 第七章 结论95-96
• 参考文献96-102
• 附录102-111
• 附录 1 哺乳动物电压门控性钠离子通道类型及其组织分布102-103
• 附录 2 NaV基因PCR引物设计（1）103-105
• 附录 3 NaV基因PCR引物设计（2）105-107
• 附录 4 序列测定结果107-110
• 附录 5 抗雄性激素试验血浆睾酮含量测定结果110-111
• 致谢111-112
• 作者简历112-113

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 李春义,邴国良,张学文,赵世臻,邹继超,范植明;梅花鹿生茸区骨膜睾酮特异结合的测定[J];畜牧兽医学报;1990年01期

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本文编号：762955