Scleraxis在小鼠中耳和内耳的表达及内耳细胞谱系分析的研究

发布时间：2018-03-11 17:29

本文选题：内耳　切入点：中耳　出处：《吉林大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：Scleraxis（SCX）是一个碱性螺旋环螺旋（basic helix-loop-helix, bLHL）转录因子，它在肌腱和韧带的祖细胞以及这些韧带的分化细胞中表达。本课题组在SCX转基因报告鼠的18.5天的胚胎中检测到SCX基因在耳蜗的齿间细胞（Interdentalcell）、听毛细胞和支持细胞中表达。为了进一步了解SCX基因在内耳的功能，对SCX-null小鼠进行了听觉脑干诱发电位检查，发现有50%的基因缺陷鼠听阈升高。然而SCX-null小鼠在耳蜗形态及细胞模式上没有异常。通过进一步测试发现所有的听阈提高都伴随着中耳感染。脊椎动物的中耳传递振动至骨膜，砧骨和镫骨肌通过不同的肌腱插入锤骨和镫骨以调节中耳的肌肉反射。这个反射是中耳保护机制的主要部分。目前为止还没有对这些韧带发育及功能的报道。在胚胎第14.5天时SCX在韧带祖细胞开始表达，在胚胎16.5到18.5天时分化成镫骨肌和砧骨肌的肌腱。由于SCX基因缺失，肌腱祖细胞在发育过程中无法伸长导致SCX-null小鼠的镫骨和砧骨肌腱明显变短。SCX-GFP转基因小鼠首次描述了中耳韧带由开始形成至成熟的整个过程。SCX-null是第一个从基因水平导致中耳韧带分化异常的小鼠模型，这个模型将会有利于中耳韧带和肌肉的形成和功能的研究。哺乳动物的内耳是控制听觉和平衡的特殊感觉器官。耳蜗及前庭感觉上皮包含机械敏感的毛细胞和相关的支持细胞。毛细胞和/或他们支配的神经元的损伤是引起听力损失和平衡功能障碍的最频繁因素。对于哺乳动物内耳分子分布及细胞命运等方面的进一步了解将有助于基因和细胞治疗的发展。这包括细胞谱系和细胞跨边界迁移分析（如感觉区域与非感觉区域）。本研究的目的是利用逆转录病毒对胚胎11.5天(E11.5)小鼠耳部听囊进行谱系分析。复制缺陷型逆转录病毒编码人类碱性磷酸酶（PLAP）和可变的24bp寡核苷酸标记被微量注射入E11.5小鼠听囊。从产后内耳切片挑取PLAP阳性细胞并进行嵌套PCR。共享相同的序列标记的PLAP阳性细胞被认为来源于共同的祖细胞。在耳蜗和前庭感觉上皮、神经节、螺旋缘和血管纹共检测了三十五多细胞克隆，每个克隆平均有3.4个细胞。前庭的毛细胞，支持细胞和壶腹的非感觉上皮细胞相关联。耳蜗的外毛细胞与其相邻的支持细胞相关联。相比之下，螺旋神经节神经元、齿间细胞和Claudius’细胞均与同类型细胞相关联，这些克隆分散距离高达几百微米。这些数据为哺乳动物内耳祖细胞发育的研究作出了贡献。氯胺酮结合美托咪定（medetomidine，MK）或右美托咪（dexmedetomidine，DK）作为全身麻醉药物被广泛用于实验室动物。本实验研究的主要目的是评估MK或DK的使用对胚胎发育，尤其是内耳发育的影响。25妊娠小鼠被随机分为5组，在胚胎8.5日龄时对实验组母鼠进行腹腔内注射或皮下注射氯胺酮与MK或DK的混合溶液。正常饲养至母鼠分娩，统计出生后的幼鼠个数，以及幼鼠在出生后第0天，第15天和第30天的体重。耳功能检测分为两个部分:听力水平和平衡能力的检测。听力水平检测采用听性脑干反应测试（ABR），该测试应用于检查耳蜗的发育和功能；前庭平衡功能的检测采用接触反射和游泳测试。结果表明，不同的注射方式，即腹腔注射和皮下注射对实验结果没有显著影响（P0.05）。MK和DK不同的处理组之间也没有明显的差异（P0.05）。另外氯胺酮联合MK和DK的处理组与正常对照组在胚胎发育和耳朵功能方面均未发现明显差异。所有的幼鼠体重正常生长。处理组的ABR阈值与对照组差异不明显（P0.05）。药物处理后的幼鼠能够表现出正常的接触反射和游泳的行为，，并且免疫组织化学结果显示显示在所有六个内耳感觉区形态正常。总之，这项研究并没有发现氯胺酮结合美托咪定或右美托咪对一般的胚胎发育和后代耳功能产生任何影响。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R764

【共引文献】