附肢的發(fā)育與再生

附肢的發(fā)育與再生脊椎動物附肢發(fā)育的誘導(dǎo)作用種類多、互作多，是發(fā)育生物學(xué)的重要課題。兩棲類幼蟲再生現(xiàn)象是再生研究的極好模型。脊椎動物的附肢特點(diǎn)：附肢極其復(fù)雜而精密。在三個基本軸上是不對稱的（上圖），但左右前肢呈鏡面對稱。起源：由體壁中胚層和外部表皮共同組成。肱骨（gōng）尺骨橈骨（ráo）腕骨指骨孵化10d的完整雞翅附肢芽的形成附肢芽（limbbud）：附肢的原基。附肢芽形成位置在每一物種恒定，由Hox基因沿A-P（前后）軸表達(dá)水平?jīng)Q定。雞胚胎的肢芽孵化3d胚胎側(cè)面出現(xiàn)肢芽翅芽腿芽體節(jié)頂外胚層嵴附肢場（limbfield）含義：能形成一個附肢的所有細(xì)胞。包括產(chǎn)生附肢的中胚層細(xì)胞（附肢盤，limbdisc）以及形成附肢周圍軀干組織和肩帶/腰帶的細(xì)胞。作用：調(diào)節(jié)失去或增加部分附肢的能力。附肢場中的每個細(xì)胞都能被指令形成附肢的任意一部分。美西螈的預(yù)定前肢場體節(jié)前腎鰓自由附肢周圍軀干組織肩胛帶雨蛙（Hylaregila）的多附肢蝌蚪原因：早期后肢場被寄生線蟲卵分隔開提示：附肢場有極強(qiáng)的調(diào)整能力RA處理蝌蚪的尾巴引起肢再生視黃酸（RA）RA處理促進(jìn)肢芽的形成（箭頭所指部位）視黃酸（RA）作用對肢芽向外生長具重要作用。RA的前后軸呈濃度梯度，激活同源框基因，促使細(xì)胞形成肢場。RA可引起再生尾中的同源轉(zhuǎn)化現(xiàn)象（homeotictransformation）。Hensen’s結(jié)可能是產(chǎn)生RA的源泉附肢早期發(fā)育中外/中胚層的相互作用附肢發(fā)育起始于肢場側(cè)板中胚層（肢骨前體）和體節(jié)中胚層（肢肌前體）間質(zhì)細(xì)胞的增殖。體節(jié)中胚層細(xì)胞沿胚胎長軸的增殖，逐漸在表皮下面形成厚的間質(zhì)細(xì)胞團(tuán)，影響附肢形成位置。兩棲類胚胎附肢由中胚層起源的圖解FGF10的表達(dá)及其在雞肢發(fā)育過程中的作用附肢芽中預(yù)定位置激活的轉(zhuǎn)錄因子TBX4和TBX5，分別特化后肢和前肢。人類TBX5基因缺失導(dǎo)致上肢和心臟異常。異位表達(dá)TBX4，可以使FGF10誘導(dǎo)形成的前肢轉(zhuǎn)變?yōu)楹笾玊BX4和TBX5在FGF10誘導(dǎo)形成的肢芽中的表達(dá)頂外胚層嵴（AER）作用：維持其內(nèi)側(cè)間質(zhì)細(xì)胞增生能力，使肢體沿P-D（近遠(yuǎn)）軸曲線生長。維持肢體A-P（前后）軸線控制基因的命運(yùn)與控制肢體A-P和D-V（背腹）軸線的餓因子互作，指導(dǎo)細(xì)胞分化。額外AER腿中胚層非附肢中胚層附肢發(fā)育停止AER退化附肢發(fā)育停止附肢的向外生長涉及AER和中胚層間持續(xù)的相互作用生長因子FGF-8可以替代頂外胚層嵴前肢中胚層頂外胚層嵴AER缺失生長因子FGF-8可以替代頂外胚層嵴AER漸進(jìn)帶PZ：AER內(nèi)保持了旺盛分裂能力的間質(zhì)細(xì)胞區(qū)域，位于肢芽的頂端與AER緊鄰的間質(zhì)組織大約200μm的范圍內(nèi)前進(jìn)區(qū)雞胚趾間細(xì)胞的程序性死亡信號可能由BMP發(fā)出封阻BMP的受體將會阻止這些細(xì)胞的程序性死亡dominantnegativeBMPreceptornogginexpression細(xì)胞凋亡與趾形成的關(guān)系趾的形成依賴于趾間區(qū)和趾區(qū)生長速度的差異，決定細(xì)胞死亡的是間質(zhì)細(xì)胞，不是外胚層細(xì)胞。BMP2、BMP4、BMP7在趾間組織中表達(dá)，促進(jìn)趾間組織的凋亡，趾間表達(dá)的noggin可拮抗BMP，從而防止部分趾間細(xì)胞的凋亡。BMP蛋白可能參與了軟骨的穩(wěn)定