发育进行过程中,细胞不断的获得新的命运,以前都是通过对其表型的识别来区分。但在细胞分化发生之前还会发生什么事件呢?细胞命运的决定阶段是怎样进行的呢?Chiang and Melton在Development Cell上新发表的研究报道了一种新方法能够对这个问题进行研究。他们通过单细胞PCR和DNA芯片技术对正在分化的胰脏细胞中基因表达情况进行分析,并通过研究的结果构建出一个胰脏发育的模型。
为了分析单个胰脏细胞的转录模式,研究者改进了基于PCR的cDNA扩增方法。他们将单个胰脏细胞中的cDNA与含有95个常见胰脏细胞表达基因的DNA芯片进行杂交,芯片上的基因包括转录因子,信号传导分子以及对照基因。
研究者用这种方法对胚胎10.5天小鼠的胰脏上皮分离出的单个细胞中的基因表达模式。在这个时期上皮细胞的形态还是很均一的,但研究者分析出这些细胞根据基因表达模式可以分为6个不同的亚型。I型只表达Pdx1,Nkx2.2 and Nkx6.1,II型还表达P48,III型还表达Ngn3。因为Pdx1是最早表达的胰脏细胞标记蛋白,因此研究者认为I型细胞是最好的胰脏干细胞候选者。II型细胞表达的P48是外分泌胰脏细胞的标记,而Nkx2.2和Nkx6.1是内分泌细胞分化所必须的。研究者根据这些研究结果推测出一个胰脏细胞分化的模型,每一个阶段都对应相应的基因表达模式。
Chiang and Melton提出的新方法肯定还适用与许多其它器官的发育过程,对器官发育的研究有很大的推动。
相关文章及链接:
ORIGINAL RESEARCH PAPER
Chiang, M.-K. & Melton, D. A. Single-cell transcript analysis of pancreas development. Dev. Cell 4, 383-393 (2003) | PubMed |
FURTHER READING
Edlund, H. Pancreatic organogenesis -- developmental mechanisms and implications for therapy. Nature Rev. Genet. 3, 524-532 (2002) | Article | PubMed | ChemPort |