南加州大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)下頜肌腱和唾液腺如何發(fā)育做出了值得流口水的發(fā)現(xiàn)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《發(fā)育細(xì)胞》上的一項(xiàng)新研究中。

為了使我們的下頜發(fā)揮作用，它們不僅需要精確圖案的骨骼，還需要將下頜骨架連接到潤(rùn)滑口腔的肌肉和唾液腺的肌腱。值得注意的是，骨骼、肌腱和腺體都來(lái)自相同的干細(xì)胞群，這些干細(xì)胞來(lái)自稱為神經(jīng)嵴的細(xì)胞群。這些神經(jīng)嵴衍生的細(xì)胞如何知道在正確的位置制造正確類型的細(xì)胞仍然是一個(gè)謎。

為了開(kāi)始回答這個(gè)問(wèn)題，第一作者Hung-Jhen(Olivia)Chen來(lái)自通訊作者Gage Crump實(shí)驗(yàn)室，南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)教授兼副，及其同事檢查了斑馬魚(yú)發(fā)育過(guò)程中活躍的所有基因。然后，他們磨練了一個(gè)特定的基因Nr5a2，該基因活躍于面部區(qū)域，該區(qū)域產(chǎn)生肌腱和腺體，但不是骨骼。

為了了解Nr5a2的作用，科學(xué)家們創(chuàng)造了缺乏這種基因的斑馬魚(yú)。這些突變斑馬魚(yú)產(chǎn)生了多余的軟骨，并且它們的下頜缺少肌腱。

科學(xué)家們還開(kāi)發(fā)了在神經(jīng)嵴細(xì)胞中特異性缺乏這種基因的小鼠。這些小鼠不僅下頜有骨骼和肌腱缺陷，而且未能發(fā)育唾液腺。在中耳中也看到了類似的缺陷，反映了一個(gè)戲劇性的進(jìn)化轉(zhuǎn)變，其中魚(yú)顎的一部分變成了哺乳動(dòng)物的中耳。

為了澄清這是如何發(fā)生的，科學(xué)家們檢查了缺乏Nr5a2的斑馬魚(yú)的基因組結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)Nr5a2對(duì)于打開(kāi)基因組區(qū)域至關(guān)重要，這些區(qū)域使神經(jīng)嵴細(xì)胞能夠維持其干細(xì)胞特征，同時(shí)啟動(dòng)這些細(xì)胞在下頜發(fā)育后期形成肌腱和唾液腺。

“Nr5a2在頜骨圖案中非常特殊的作用的發(fā)現(xiàn)是出乎意料的，因?yàn)樵摶蛳惹耙驯蛔C明對(duì)維持胚胎干細(xì)胞至關(guān)重要，”Crump說(shuō)。“我們的工作展示了如何在開(kāi)發(fā)后期以不同的方式使用關(guān)鍵的干細(xì)胞因子來(lái)控制不同細(xì)胞類型的制造方式。

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