BMP7和Notch在小鼠泌尿系统发育过程中的作用研究

论文摘要

哺乳动物的泌尿生殖系统、膀胱、尿道和外生殖器从胚胎后肠尾部的泄殖腔发育而来。泌尿生殖管畸形在人类的发生率很高,而且经常伴随着泌尿外生殖器的畸形和尿道直肠隔的缺失。泌尿生殖系统的形态学发育机制还不清楚。泌尿生殖系统的发育机制、肛门直肠和生殖器官畸形的遗传原因是目前该领域研究的热点问题之一。(1)应用骨形成蛋白7缺失转基因小鼠来研究骨形成蛋白7在小鼠泌尿生殖系统的表达、以及病理学改变。并通过骨形成蛋白7缺失和其它信号通路如wnt、wnt/pcp之间的关系,阐明骨形成蛋白7引起的小鼠泌尿生殖系统变化的机制。(2)选用三个前列腺特异的转基因小鼠系统,研究增强和缺失Notch信号对小鼠前列腺发育的影响。研究表明BMP7在泄殖腔膈的发育过程中,在泄殖腔的内胚层发育、分化过程中起着非常重要的作用。尿道和后肠的形成直接受BMP7、典型和非典型WNT信号通路调节。在人和小鼠泄殖腔内胚层发育过程中,BMP7缺失可以引起尿道和直肠不能形成、泌尿直肠畸形和尿道下裂。BMP7在泄殖腔的形态发育过程中,抑制典型Wnt信号通路、BMP7促进非典型Wnt信号通路,促进细胞的增殖和细胞的极性分化,抑制细胞的程序性死亡。此外,Notch信号通路在前列腺的发育过程中也具有相当重要的作用,它可以促进前列腺上皮细胞和间质细胞的增生、抑制上皮细胞分化;Notch信号的增强表达可以引起前列腺上皮的良性增生。

论文目录

• 内容提要
• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第1章 BMP7在小鼠泌尿系统发育过程中的作用
• 1 概述
• 1.1 转化生长因子-β（TGFβ）家族信号通路
• 1.2 BMPs信号通路
• 1.3 研究目的
• 2 材料与方法
• 2.1 主要试剂及器材
• 2.2 实验动物
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 BMP7在小鼠胚胎泌尿生殖系统表达的检测
• 2.3.2 经典Wnt/Lef1信号通路蛋白的检测
• 2.3.3 BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的细胞程序性死亡检测
• 2.3.4 泄殖腔细胞的层化和粘附功能检测
• 2.3.5 磷酸化的组蛋白3（pHH3）的表达检测
• 2.3.6 BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔细胞极性分化的计算
• 2.3.7 Sonic Hedgehog的表达检测
• 2.3.8 FGF8的表达检测
• 2.3.9 非经典Wnt信号通路蛋白的表达检测
• 2.3.10 Vang-Like2（VangL2）的表达检测
• 2.3.11 VangL2缺失引起小鼠胚胎泌尿生殖系统缺陷观察和PHH3表达的检测
• 2.3.12 BMP7对前列腺发育的影响观察
• 2.3.13 Notch1IC在BMP7缺失小鼠前列腺的表达检测
• 3 实验结果
• 3.1 BMP7在小鼠胚胎泌尿生殖系统表达和缺失对发育缺陷的影响
• 3.2 LEF1和β-catenin在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.3 BMP7缺失小鼠胚胎泌尿泄殖腔的细胞程序性死亡
• 3.4 CK14、E cadherin和K cadherin的表达
• 3.5 磷酸化的组蛋白3在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.6 BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的细胞极性分化
• 3.7 Sonic Hedgehog在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.8 FGF8在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.9 PJNK和pJun在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.10 Vangl2在BMP7缺失小鼠胚胎泄殖腔的表达
• 3.11 VangL2缺失对小鼠泌尿系统发育的影响
• 3.12 BMP7对前列腺发育的影响
• 3.13 Notch在BMP7缺失新生小鼠前列腺的表达
• 4 讨论
• 4.1 骨形成蛋白7缺失小鼠泌尿生殖系统的缺陷
• 4.2 在小鼠发育过程中BMP7对典型Wnt信号通路的影响
• 4.3 BMP7对细胞程序性死亡和细胞粘附性的影响
• 4.4 BMP7对细胞增殖的影响
• 4.5 BMP7对细胞极性分化的影响
• 4.6 BMP7对SHH、FGF8和VangL2的影响
• 4.7 VangL2缺失对小鼠泌尿系统发育的影响
• 4.8 BMP7对小鼠前列腺发育的影响
• 4.9 在小鼠发育过程中BMP7对Notch信号通路的影响
• 5 小结
• 第2章 NOTCH信号通路对前列腺发育的影响
• 1 概述
• 1.1 Notch目的基因的转录调节的分子机制
• 1.2 Notch信号通路的靶基因
• 1.3 Notch靶基因的调节机制
• 1.4 Notch信号通路的辅助抑制和辅助活化复合物
• 1.5 Notch信号通路的生物学作用
• 1.6 前列腺的发育
• 1.7 本课题研究目的
• 2 材料与方法
• 2.1 主要试剂及仪器
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 实验中所需抗体
• 2.2 实验动物
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 小鼠基因型的检测
• 2.3.2 Nkx3.1-Cre在小鼠前列腺表达的检测
• 2.3.3 增强Notch信号表达小鼠前列腺中蛋白的检测
• 2.3.4 降低Notch信号表达小鼠前列腺中蛋白的检测
• 2.3.5 γ分解蛋白酶抑制剂DAPT对小鼠前列腺发育影响的检查
• 3 实验结果
• 3.1 Nkx3.1-Cre在前列腺发育过程中的表达
• 3.2 增强Notch信号表达小鼠17.5天胚胎前列腺的发育
• 3.3 增强Notch信号表达14天小鼠前列腺的发育
• 3.4 增强Notch信号表达3个月小鼠前列腺的发育
• 3.5 降低Notch信号表达小鼠17.5天胚胎的前列腺发育
• 3.6 降低Notch信号表达14天小鼠前列腺的发育
• 3.7 降低Notch信号表达成年28天小鼠的前列腺的发育
• 3.8 γ分解蛋白酶抑制剂DAPT对小鼠前列腺发育的影响
• 4 讨论
• 5 小结
• 结论
• 参考文献
• 博士在读期间发表论文
• 作者简介
• 致谢