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脊椎动物面部的骨骼是从神经嵴的头部发育而来的，这部分迁移群体的模式形成是颅面部发育的关键早期步骤。每一个后脑区段或称为菱脑节--rhombomere (r)，都表达特定组合的Hox基因，这种Hox编码将位置信息提供给神经嵴。Drew Noden’s在1980年代的经典移植实验表明，这些菱脑节在被移植到其它轴水平后仍然能够保持它们的特性。例如，注定要发育为第一腮弓的菱脑节在被移植到鸡胚后脑的较后部分时仍然能发育为第一腮弓的骨骼样结构。然而最近的一些研究表明菱脑节r1-6在被移植到后脑的较后脑节时，能够被重新特异化，编码的Hox信号也能被来自神经管的信号所影响。Trainor and colleagues在一篇最新的文章中，试图将这些新的发现与Noden的数据协调起来。
Noden一个常常被人忽视的数据是前鼻部的神经嵴细胞也能够在异位诱导第一腮弓骨骼成分的形成，而实际上这些神经嵴细胞并不参与这些结构的形成。Trainor and colleagues认为因为后脑前部和前鼻神经嵴都含有中脑－后脑边缘的关键信号区域峡部的组织，所以峡部是否能够诱导骨骼的形成呢？
Trainor and colleagues将浸泡了峡部信号分子FGF8的小珠移植入正常胚胎靠近r4的区域。他们发现Hoxa2，一个正常条件下在r4中表达，而不在r1中表达的分子在移植小珠的r4区域被下调了，当这些细胞迁移到远离小珠的区域，Hoxa2又恢复表达了。这说明，尽管FGF8能够瞬时使r4神经嵴细胞重新特异化，但还需要其它的信号对这些特性进行维持。
研究者还对Noden的实验进行了改变，将包含和不包含峡部的r1组织移植入r4区域，他们发现不包含峡部的组织发育为第二腮弓，而包含峡部的则发育为了第一腮弓，这个结果肯定了Noden的发现，峡部确实是对骨骼的发育起到关键作用的。
这些数据发现是来自峡部的信号对后脑的区段进行特异性调整，神经嵴头部的发育过程看来远比我们预计的要复杂的多，对神经可塑性的研究将是今后的研究重点。
ORIGINAL RESEARCH PAPERS
Trainor, P. A. et al. Role of the isthmus and FGFs in resolving the paradox of neural crest plasticity and prepatterning. Science 295, 1288-1291 (2002) | PubMed | ISI |
FURTHER READING
Trainor, P. A. & Krumlauf, R. Patterning the cranial neural crest: hindbrain segmentation and Hox gene plasticity. Nature Rev. Neurosci. 1, 116-124 (2000) | Article | PubMed | ISI |
Irving, C. & Mason, I. Signalling by FGF8 from the isthmus patterns anterior hindbrain and establishes the anterior limit of Hox gene expression. Development 127, 177-186 (2000) | PubMed | ISI |
(biosino)
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