非洲爪蟾早期胚胎发育中PEDF和PEDF-R的功能以及vestigial-like家族表达图式的研究

PEDF 蛋白（Pigment epithelium-derived factor）又名“色素上皮源因子”或 “色素上皮衍生因子”，为一个多功能性分泌糖蛋白，前人研究表明PEDF 蛋白 具有神经保护性、免疫调节、抑制新生血管生成以及抑制肿瘤恶化等多种功能。 PEDF-R 是PEDF 的受体， 属于PNPLA2 （ Patatin-like phopholipase domain-containing 2 family）蛋白家族的一个新成员，PEDF 蛋白与其结合后会激 活PEDF-R 的磷脂酶A2 活性。本研究中，我们描述了非洲爪蟾PEDF 和PEDF-R 基因的表达图式及其在胚胎发育中的可能功能。RT-PCR 结果显示PEDF 是非母 源性表达，而PEDF-R 则是母源性表达的。原位杂交实验表明它们均在神经系统 中特异表达，但PEDF-R 的表达区域更加广泛，在鳃弓、眼泡和耳泡中也有表达。 通过mRNA 过表达和Morpholino(MO)阻断蛋白合成等手段发现，PEDF 功能获 得和功能缺失后胚胎几乎不受影响。然而PEDF-R 过表达后胚胎向注射一侧弯 曲，TUNEL 凋亡检测实验发现这些胚胎在注射一侧发生了凋亡。这两个基因神 经表达的特异性表明它们可能在早期神经发育中有重要功能。TUNEL 结果暗示 着PEDF-R 可能是一个与凋亡信号通路相关的受体。PEDF 功能获得和缺失并未 导致胚胎明显的表型，这表明PEDF 在非洲爪蟾中可能还存在其他的受体来行使 与PEDF-R 不同功能的途径。 果蝇的vestigial 基因编码一个转录辅助因子，在果蝇中只有一个成员，即 vestigial(vg)基因。在脊椎动物中有四个vestigial 同源基因，即vestigial-like 非洲爪蟾早期胚胎发育中PEDF 和PEDF-R 的功能以及vestigial-like 家族表达图式的研究 2 1,2,3,4_(vgl-1,2,3,4)。Vestigial 蛋白能作为辅助因子与果蝇中的Scalloped(Sd)蛋白 或者哺乳动物中的TEF 蛋白结合成复合体，通过Sd/TEF 蛋白的TEA/ATTS 结构 域与DNA 结合，从而调节下游基因的转录。本研究中，我们克隆了非洲爪蟾 vestigial-like 家族的四个成员，并对其在爪蟾胚胎发育过程中的表达进行研究。 RT-PCR 显示vgl-2 和vgl-3 是合子型表达的，vgl-1、vgl-4 则是母源性表达。原位 杂交显示：vgl-1 主要在神经管背部、耳泡和眼泡中表达；vgl-2 则是在肌肉、第 一二鳃弓、脊索中特异表达；vgl-3 神经胚时期在后脑有强的表达信号，从神经 胚后期到尾芽期后脑部位的表达几乎消失了，而在胚胎的头部以及神经管中开始 有微弱的表达；vgl-4 的表达较广泛，在神经管、眼泡、耳泡、肌肉以及脊索中 均有表达。在爪蟾中这四个成员的表达图式各不相同，提示它们有可能与其行使 组织特异性基因调控的功能相关，上述结果将有助于对vestigial-like 家族基因在 胚胎发育中的功能研究。

三种海水经济鱼类早期发育生物学的研究

海水经济鱼类的养殖在我国已经形成第四次海水养殖浪潮，经济效益显著，有力地推动了我国海水养殖的产业结构调整和可持续发展。然而在海水养殖发展过程中也存在着诸多问题，尤其是早期发育阶段的高死亡率，严重制约了我国海水养殖产业的稳定和健康发展。 海水鱼类养殖的关键为高质量，高存活率苗种的生产和培育，由于鱼类种类繁多，生物多样性丰富，对应实际的繁育技术，尤其是新品种的开发，必须要做出相应的调整。这就要求我们必须对每一种鱼类早期发育有所了解，并将形态和组织上的数据用于指导生产。 本文通过显微观察和组织学研究，主要描述和研究了我国北方三种重要的海水经济鱼类(条斑星鲽、杂交鲆、条石鲷)的早期发育生物学，并结合实际生产进一步阐明关键期的产生原因，机理以及采用相应的对策。具体结果如下： 1.条斑星鲽：作为冷温性鲆鲽鱼类，条斑星鲽早期发育过程的特征主要有： ① 条斑星鲽受精卵无油球，卵子呈半浮性；不同步卵裂现象提前，发生在第三次卵裂；卵裂期裂球大小差异大。孵化过程较长，在水温8 ± 0.3℃，盐度33的条件下，经9 d孵化。条斑星鲽胚胎发育的不同时期对温度的敏感性不同，其中原肠期对温度比较敏感。 ②在8-10℃，盐度33的条件下，8-9 dph开口摄食。且开口时，其吻前端出现有一点状黑褐色素，构成了条斑星鲽仔鱼“开口期”的重要标志。卵黄囊于消失。在后期仔鱼末期，背鳍和臀鳍上形成特有的黑褐色条斑带。 ③杯状细胞首先出现在咽腔后部和食道前段，胃腺和幽门盲囊出现于29 dph，变态期始于30dph。在条斑星鲽早期发育过程中，观察到其直肠粘膜层细胞质出现大量嗜伊红颗粒，为仔鱼肠道上皮吸收的蛋白质。 ④首先淋巴化的免疫器官是头肾，然后是胸腺和脾脏，这与大部分硬骨鱼类不同。条斑星鲽除头肾和脾脏外，胸腺实质也形成MMCs。其中以脾脏形成MMCs最为丰富，形态多样。 2. 杂交鲆：为同属的牙鲆和夏鲆间的远缘杂交种，其发育过程的特点为： ① 在温度为15.4～16.0℃，杂交鲆胚胎从受精到孵化所需的时间为76 h左右，胚孔关闭前期，胚胎先出现视囊及克氏囊，而后形成体节。孵出前胚体在卵膜内环绕不到1周。 ② 孵化后消失。杂交鲆群体变态间隔长(34-60 dph)，且变态高峰期出现的冠状幼鳍不明显(与母本牙鲆相比)，数量为7-8根。 ③组织学观察发现，其消化系统中胃腺出现较晚，且胃腺发育过程缓慢(与母本牙鲆相比)。甲状腺滤泡增生不明显，颜色较浅，数量较少。杂交鲆在早期发育过程中，并没有出现鳔原基。 3. 条石鲷作为岩礁性的暖水性鱼类，早期发育过程也较为特殊，包括外形以及内部的器官结构。主要特点有： ① 受精卵：受精卵卵黄上具有龟裂结构，为鱼卵的分类特征之一。 ② 初孵仔鱼：初孵仔鱼背鳍膜上的黑色素，从体背面向背鳍膜边缘移动，到3dph仔鱼基本消失，此为本种仔鱼发育所特有的特点。 ③ 后期仔鱼和稚鱼：肠道肌肉层加厚明显，仔稚鱼胃肠排空率急剧上升，死亡率增加，通过改善常规的投饵方式部分解决了这个死亡高峰的问题。在幼鱼初期，牙齿融合为骨喙，为石鲷科鱼类的特征。 ④胸腺上皮分泌细胞：类似的现象同样在虹鳟鱼中发现，但是虹鳟鱼胸腺上皮分泌细胞不如条石鲷的丰富，同样也不如条石鲷的排列整齐，而是零星分布在胸腺上皮与咽腔接触的表面。除了正常的造血器官—脾脏和头肾外，肝脏、胰腺和鳔等多种组织等也出现MMCs，此现象在硬骨鱼类不多见，一般发生在软骨鱼类。

Acute peristome edema disease in juvenile and adult sea cucumbers Apostichopus japonicus (Selenka) reared in North China

Acute peristome edema disease (APED) is a new disease that broke out in cultured sea cucumber along the Shangdong and Liaoning province coasts in China, PR, and has caused a great deal of death in Apostichopus japonicus (Selenka) since 2004. Here we report virus-like particles found in intestine epithelium of sea cucumbers reared in North China. It is the first time that sea cucumbers are reported to be infected by virus. Histological examinations showed that the viral inclusion bodies existed in intestine epithelium cells. Electron microscopic examinations show that the virions were spherical, 80-100 nm in diameter, and composed of a helical nucleocapsid within an envelope with surface projections. Detailed studies on the morphogenesis of these viruses found many characteristics previously described for coronaviruses. Virus particles always congregated, and formed a virus vesicle with an encircling membrane. The most obvious cellular pathologic feature is large granular areas of cytoplasm, relatively devoid of organelles. Tubular structures within virus-containing vesicles, nucleocapsid inclusions, and double-membrane vesicles are also found in the cytopathic cells. No rickettsia, chlamydia, bacteria, or other parasitic organisms were found. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.