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胚轴的形成是动物发育过程中极其重要的事件,在原肠运动时期胚胎就决定了个体的前后轴、背腹轴和左右轴。虽然过去二十年中对胚胎左右轴建立的分子调控机制已经有了一定程度的研究和理解,但分子信号网络的形成机制、不同器官左右不对称性的区别和协调调控机制等诸多方面还知之甚少。RA在小鼠中被报道参与了左右不对称模式建成调控,但RA调控左右不对称建成的分子机制、时空特异性和对不同器官左右不对称性的协调作用未曾报道。本研究以斑马鱼为模式动物,选用RA受体特异性阻断剂BMS453和RA合成酶阻断剂DEAB在不同时间段阻断RA活性,观察左右不对称模式建立情况。结果发现,RA信号在32细胞到2体节时期被BMS453阻断后,消化器官的左右模式建成发生严重紊乱,41.0%的胚胎消化器官位置完全反转。而此时对心脏的左右不对称性影响较小,只有12.1%的胚胎心脏反转,与对照组接近(8.9%)。如果RA活性从2体节时期开始阻断,消化器官90.7%位置正常,而心脏左右不对称性逆转和呈直线的比例分别为24.3%和36.4%。用RA合成酶DEAB在不同时间段阻断RA活性以后内脏器官和心脏左右不对称模式缺陷也得到相似的结果,表明在斑马鱼胚胎发育中,在2体节时期以前RA主要调控了消化器官的左右不对称模式发生,而2体节后主要调控心脏左右不对称模式的建立。进一步研究发现,在2体节前RA信号阻断导致nodal/spaw及左侧特异性基因lefty2双侧表达、fgf8及其下游基因pea3和erm表达增加、KV中纤毛变长以及KV中定向液流紊乱,cha表达减弱。虽然在胚胎中过表达fgf8 mRNA不能导致纤毛变长,但Fgf8功能缺失可回救RA信号抑制所导致的纤毛变长,也可以部分回救cha的表达模式,表明Fgf8是RA发挥调控纤毛长度功能和cha表达所必需的。运用单侧分布spawMO和单侧表达mRNA的方法在RA信号2体节前阻断时重建了spaw在侧板中胚层中的不对称表达模式,结果使得消化器官左右模式缺陷得以回救,表明Nodal信号在消化器官左右模式建成过程中作为重要调控因子介导了RA的调控作用。RA在2体节后主要影响心脏左右不对称模式建成,而对消化器官的左右模式建成基本无影响。在2体节前RA信号阻断虽然也使得22体节时前端侧板中胚层bmp4表达量增加,但并不影响bmp4左强右弱的不对称表达模式；相反,在2体节后阻断RA信号途径使得bmp4在前端侧板中胚层表达增强的同时,也使得bmp4在该区域左强右弱的不对称表达模式发生改变,大部分胚胎bmp4两侧的表达强度相同甚至右强左弱。在RA信号2体节后阻断时我们运用bmp4MO单侧分布的实验重建了Bmp4左强右弱的不对称性,结果发现心脏左右模式缺陷的表型得到了回救,表明Bmp4作为调控心脏左右不对称模式建成的重要因子在2体节后介导了RA对心脏左右模式建成的调控。为寻找在2体节前后发挥调控器官左右不对称性的RA在体内的合成位置,我们检测RA主要合成酶raldh2在胚胎各时期的表达模式。在80%原肠外包时raldh2主要表达在除脊索以外的背侧区域以及外包边缘背侧部,与fgf8表达位置部分重合；在2体节后raldh2开始在前端侧板中胚层表达并呈现左强右弱的表达模式。raldh2的表达模式表明RA信号途径可能在2体节前通过影响Fgf8及其相关因子的作用调控了纤毛的发育和功能,从而调控消化器官的左右不对称模式建立；而在2体节后通过调控前端侧板中胚层bmp4的不对称性进而影响心脏的左右不对称模式建成。通过研究RA在斑马鱼中调控左右不对称模式建成的时空特异性作用,我们清晰的阐述了RA在不同发育阶段对不同器官左右模式调控的差别及协调调控机制,确认了RA在左右不对称模式建成中的作用,证明了不同器官左右模式受到区别调控和协调调控的事实。除了研究RA信号在纤毛形成和器官左右不对称模式建成中的作用外,我们也发现了另一重要因子Geminin参与了KV和纤毛形成的调控以及器官左右不对称模式建成的调控。在以前研究中Geminin在协调细胞周期和胚胎前后轴的发生过程中起着重要的作用,但是他是否参与了器官左右模式建成的调控还不是很清楚。在本研究中我们发现在斑马鱼中Geminin参与了消化器官和心脏左右不对称模式建成的调控。当下调Geminin活性时,消化道器官和心脏左右模式建成发生缺陷。进一步研究发现侧板中胚层左侧Nodal/spaw表达紊乱,其下游基因lefty2和lefty1在侧板中胚层和头部表达也紊乱。在调控左右模式建成的分子信号链上游,Geminin功能下调导致了KV和纤毛发生的缺陷而并没导致中线的缺陷。同时DFCs特异性阻断Geminin功能后导致了KV形成缺陷和器官左右模式建成的缺陷,这与1到4细胞注射GemMO表型接近。这表明Geminin在调控左右模式建成过程中细胞自主性的调控了KV和纤毛的形成。我们的数据表明Geminin在KV和纤毛的形成过程中是必须的,通过对KV和纤毛发生的调控,从而在左右不对称模式建成中起到了极其重要的作用。