柯昌能,方景玲,李维珊,邹松云
深圳市龙华新区中心医院烧伤整形科,广东 深圳 518100
·基础研究·
腭胚突发育过程中survivin蛋白的差异性表达及意义
柯昌能,方景玲,李维珊,邹松云
深圳市龙华新区中心医院烧伤整形科,广东 深圳 518100
目的 探讨腭胚突发育过程中survivin蛋白的表达。方法 取孕第13.5天、14.5天、15.5天近交系C57BL/6 J鼠胚;免疫组织化学和Western blot 检测survivin蛋白的表达。结果 survivin蛋白主要表达于腭胚突周皮细胞;孕第13.5天的表达强度明显高于孕第14.5天、15.5天。结论 survivin的表达在腭胚的发育过程中存在差异性;这种差异性可能对维持腭胚的生长和融合起重要作用。
Survivin;腭;发育;胚胎
腭胚的发育大致分为三个阶段:两侧上颌生长弓处腭原基的诱导生成并沿舌侧边缘垂直向下生长;两侧腭板相对上抬致水平位置并向中线靠拢;两侧腭板的黏附、腭中脊上皮的形成和消失[1]。此过程涉及组织细胞的迁移、生长、分化、凋亡以及细胞外基质分子的合成和信号通路分子等的协同作用。上述环节受到干扰,将导致腭裂的发生。研究发现,survivin在细胞的分裂、迁移、生存中起重要作用,与胚胎早期的正常发育有关。本文研究鼠腭胚的不同发育阶段survivin的表达情况,探讨其在腭胚正常发育中的作用。
1.1 标本的获取
1.1.1 实验动物饲养、观察 8周龄近交系C57BL/6 J小鼠饲养于SPF级动物房, 雌雄比例1∶1 配对,晚6时至次日6时合笼, 次晨检查雌鼠, 有阴道粘液栓者为交配阳性,, 定此日胎龄为0.5天(E0.5)。
1.1.2 标本取材 取妊娠第13.5(E13.5)、14.5(E14.5)、15.5(E15.5)天母鼠,以颈椎脱位方式处死, 剖腹取出胎鼠。部分胎鼠放入4 %的多聚甲醛液中,4℃过夜固定,备作石蜡切片。部分胎鼠在解剖显微镜下取出腭胚突,放液氮罐中冻成备用。
1.2 试 剂
survivin蛋白抗体(兔抗鼠,Sigma公司)、全蛋白提取试剂盒(Sigma公司)、β-actin抗体(Sigma公司)、SP试剂盒及DAB显色试剂盒(武汉博士德生物技术公司)。
1.3 免疫组织化学染色
石蜡切片脱蜡,后按说明书操作;光镜下细胞呈棕色为阳性。
1.4 Western blot 检测按常规操作,包括提取总蛋白、电泳、转印、杂交、洗膜、染色。survivin抗体1:200稀释和β-actin抗体1:1000稀释。凝胶图像分析系统扫描分析,以相对灰度值代表蛋白表达量。
1.5 统计学分析采用SPSS 18.0统计软件,两组间比较用检验,多组间比较方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 Survivin 在腭胚组织中的免疫组织化学染色
鼠胚13.5天,两侧腭胚突组织沿舌侧垂直生长;survivin主要表达于腭胚突周皮层细胞的胞浆,间充质细胞无表达。鼠胚14.5天,两侧腭胚突组织上抬,黏附;中间形成上皮嵴,腭突未融合;腭胚突周皮层细胞和中间上皮嵴细胞survivin表达减弱;鼠胚15.5天,两侧腭胚突组织融合,中间上皮带消失,腭胚周皮层细胞survivin少许表达(图1)。图1. 小鼠胚胎13.5,14.5,15.5天腭突上皮survivin的表达(p 腭突,t 舌)
2.2 腭胚组织中survivin蛋白Western blot 检测Western blot 检测发现,鼠胚13.5、14.5、15.5天,腭胚突组织survivin蛋白表达的灰度比值分别为(0.85±0.12)、(0.42±0.24)、(0.34±15);15鼠胚E13.5腭突组织survivin蛋白表达的明显强于E14.5及E15.5(15.5P<0.01)0.01
Survivin 是一种凋亡抑制蛋白家,主要表达于肿瘤组织、造血干细胞、胚胎发育组织、分泌期子宫内膜等组织;大多数人类终末分化成熟的成体组织少有表达。它与细胞分裂、增殖等功能密切相关。正常情况下,survivin在维持人类早期胚胎及胸腺的发育中起重要作用[2][2]。
腭胚的正常发育涉及两个重要环节:两侧腭胚的正常生长及融合;该过程与细胞的增殖、迁移、凋亡有关;某一环节发生障碍,将导致腭裂的发生[3][3]。本研究发现,腭胚发育的早期,survivin主要表达于腭胚周皮层细胞,强度较高;可能与survivin维持vin腭胚早期生长,抑制周皮层细胞的凋亡有关。在几个基因敲除的动物模型中发现,腭裂的发生与腭胚同口腔组织黏连,限制腭胚突的上抬有关;其发生机理涉及腭胚周皮层细胞的过多、过早凋亡[4,5][4,5]。Survivinvivin维持胚胎的正常发育与其抑制细胞凋亡、促进细胞分裂有关;IRF6等基因敲除动物所发生的腭裂模型是否与survivin的表达下调,导致细胞凋亡、极性改变,促进腭胚同口腔组织的不正常融合有关,有待进一步深入研究。
本研究还发现,随着腭胚的发育,survivin的表达下降。在胚胎14.5天,两侧腭胚接触,形成中间上皮嵴;免疫组织化学检测发现上皮嵴细胞survivinvivin的表达明显下降。中间上皮嵴的消失是腭胚正常发育的关键一环。许多研究发现,细胞凋亡在腭胚中间上皮嵴消失中起重要作用;抑制细胞凋亡,将导致腭裂的融合障碍[6,7][6,7]。因此,腭胚的发育后期,survivinvivin的表达下降,有利于抑制上皮嵴细胞的增殖,促进凋亡,引导腭胚的融合。
总之,survivin的表达在腭胚的发育过程中存在差异性;这种差异性可能对维持腭胚的生长和融合起重要作用;survivin在腭胚发育过程中的差异性表达可能受相关基因调控,具体研究有待进一步深入。
[1] Greene RM, Pisano MM. Palate morphogenesis: current understanding and future directions[J]. Birth defects research Part C, Embryo today : reviews. 2010;90(2):133-154.
[2] Fukuda S, Pelus LM. Regulation of the inhibitor-
[2 of-apoptosis family member survivin in normal cord blood and bone marrow CD34(+) cells by hematopoietic growth factors: implication of survivin expression in normal hematopoiesis[J]. Blood. 2001;98(7):2091-2100.
[3] Chai Y, Maxson RE, Jr. Recent advances in craniofacial morphogenesis[J]. Developmental dynamics : an official publication of the American Association of Anatomists. 2006;235(9):2353-2375.2375.
[4] Richardson RJ, Dixon J, Jiang R, et al. Integration of IRF6 and Jagged2 signalling is essential for controlling palatal adhesion and fusion competence[J]. Human molecular genetics. 2009;18(14):2632-2642.2642.
[5] Xiong W, He F, Morikawa Y, et al. Hand2 is required in the epithelium for palatogenesis in mice[J]. Developmental biology. 2009;330(1):131-141.-141.
[6] Iseki S. Disintegration of the medial epithelial seam: is cell death important in palatogenesis[J]? Development, growth & differentiation. 2011;53(2):259-268.
[7] Holtgrave EA, Stoltenburg-Didinger G. Apoptotic
[ epithelial cell death: a prerequisite for palatal fusion. An in vivo study in rabbits[J]. Journal of cranio-maxillo-facial surgery : official publication of the European Association for Cranio-Maxillo-Facial Surgery. 2002;30(6):329-336.-336.
广东省医学科学技术研究基金:WSTJJ2012122420205197207095717】
柯昌能,男,1972,博士,副主任医师。