钟基因在不同胎龄小鼠胚胎和孕鼠的表达规律

摘要

背景:胚胎发育过程中,周期性节律出现的时间和作用至今尚未完全研究清楚.目的:观察小鼠胚胎发育过程中钟基因在不同胎龄胚胎、孕鼠肝脏和骨骼肌的时空表达特点.方法:收集ICR小鼠胎龄10-17 d全胚胎,用抗CLOCK和抗Per1多克隆抗体对胎龄10-17 d小鼠胚胎心脏、肺、肝和体壁骨骼肌进行免疫组织化学染色;胎龄10-17 d小鼠胚胎、孕鼠肝脏和股四头肌的cDNA作模板,定量RT-PCR分析钟基因BMAL1、CLOCK、Per1和肌调节因子myogenin、Tcap、MAZ的表达规律.结果与结论:①小鼠胚胎发育早期,全胚的钟基因相对表达较低;②免疫组织化学显示胎龄10至11 d,心脏未见CLOCK和Per1阳性细胞,孕鼠子宫蜕膜组织中可见略高于背景的CLOCK弱阳性细胞和Per1强阳性细胞;胎龄13 d,左心房底壁和左右支气管气道平滑肌清晰可见CLOCK阳性细胞;胎龄14 d,体壁骨骼肌出现CLOCK和Per1阳性细胞;胎龄15 d始,全胚的钟基因表达明显升高,但未呈现周期性节律波动,Z线相关蛋白Tcap表达显著增高,提示肌节发育,肺叶内细支气管壁可见CLOCK阳性细胞,右心房出现少量Per1阳性细胞;胎龄16至17 d,肺叶内终末细支气管气道平滑肌呈CLOCK和Per1阳性,右心房出现Per1强阳性细胞;③胎龄10-17 d肝脏内始终未见CLOCK和Per1阳性细胞;④胚胎发育过程中MAZ表达水平始终高于myogenin和Tcap,可能参与骨骼肌细胞的分化,钟基因在孕鼠骨骼肌呈稳定周期性节律表达;⑤结果表明,小鼠胚胎发育过程中钟基因的表达和细胞发育成熟相关;心脏、肺和骨骼肌发育可能受钟基因的调节,心房和心室发育不同步,右心室发育晚;小鼠胚胎昼夜节律和功能活动变化可能受孕鼠骨骼肌影响.