如何利用動物模型探究Nestin在神經(jīng)發(fā)育過程中的作用機制
瀏覽次數(shù):3959 發(fā)布日期:2019-6-14
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動物體早期發(fā)育過程中,中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育是一個重要事件。Nestin是一種中間絲蛋白,它在哺乳動物神經(jīng)前體細胞中高表達,已被廣泛用作神經(jīng)前體細胞的標志分子。因此,nestin的表達情況對分析神經(jīng)系統(tǒng)的進化具有重要作用,同時也可以作為神經(jīng)系統(tǒng)病變和損傷的快速敏感診斷指標之一。在成體組織中,nestin只在部分具有分化潛能的細胞中表達,如在皮膚、心血管再生過程中表達增高。此外,nestin在多種腫瘤組織中表達增加,蛋白表達量與腫瘤的惡性程度成正相關(guān),因此nestin對研究神經(jīng)系統(tǒng)病變與腫瘤相關(guān)疾病具有重要的意義。
Nestin基因敲除小鼠的相關(guān)研究表明:nestin+/-基因型的雜合子小鼠中,雖然nestin的表達量大幅減少,但并不引起可見的表型。說明nestin的表達量可能并不影響小鼠的發(fā)育和生存。但純合子小鼠,nestin-/-基因型的小鼠在胚胎發(fā)育過程中神經(jīng)管發(fā)育缺陷并致死。這說明Nestin缺失可引起神經(jīng)管細胞大量凋亡,且導(dǎo)致凋亡的作用和nestin的細胞骨架功能無關(guān)。
眾多研究表明,Nestin表達模式特別:其一般表達于分化未成熟的細胞,細胞分化成熟后其表達下降直至不表達。Nestin過表達能否維持細胞的增殖狀態(tài)?發(fā)育過程中過表達能否影響細胞的正常凋亡過程? Nestin表達部位也特別:一般情況下,nestin表達于細胞質(zhì)內(nèi),但有些細胞又表達于核上。說明nestin可能與DNA或者核蛋白有相互作用,通過影響染色體的形態(tài)或者結(jié)構(gòu)來影響其它基因的表達。
但Nestin完全性基因敲除小鼠胚胎早期(E10.5)致死限制了對Nestin在干細胞增殖分化作用機制的深入研究。因此,可通過建立Nestin條件基因敲除小鼠模型或過表達小鼠模型,在神經(jīng)發(fā)育不同階段階段滅活/增多Nestin基因,在整體、細胞、分子水平觀察nestin缺失/增多對組織器官形成、發(fā)育、功能的影響,研究Nestin與神經(jīng)干/祖細胞增殖、分化、凋亡、遷移的關(guān)系。這不僅有助于闡明Nestin在神經(jīng)發(fā)育過程中的作用機制,也為探討Nestin在其它組織器官(如毛囊、新生血管等)干/祖細胞中的作用機制奠定堅實的基礎(chǔ)。
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