跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

网站是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2008年6月；135(12):2093-103.
doi:10.1242/dev.015990。 Epub 2008年5月14日。

Gli3通过整合Shh和Fgf8信号调节顶盖和小脑的三维模式和生长

桑德拉·布莱斯 1, 丹尼尔·斯蒂芬, 亚历山德拉·L·乔伊纳
附属公司

Gli3通过整合Shh和Fgf8信号调节顶盖和小脑的三维模式和生长

桑德拉·布莱斯等。 开发. 2008年6月.

摘要

中脑（mes）和菱形肌1（r1）的前后（AP）和背腹（DV）模式的协调有助于三种不同的大脑结构的发育：顶盖、小脑背侧和腹侧被盖。mes/r1的模式化主要由两个组织者分泌的信号分子介导：底板（DV）的声音刺猬（Shh）和峡部（AP）的Fgf8。Gli3是Shh信号通路中的锌指转录因子，参与调节Fgf8的表达，因此是协调两个组织者作用的潜在候选因子。通过在体内连续胚胎时间点灭活小鼠Gli3，我们揭示了mes/r1中Gli3功能的范围和潜在机制。我们证明，在E9.0之前，Gli3是建立不同的后顶盖、峡部和小脑所必需的，但在被盖的发育中不起作用。在E9.0和E11.0之间，Gli3仍然是峡部和小脑发育所必需的，但主要用于确定小脑叶理模式。我们发现，Gli3通过将Fgf8的表达限制在峡部来调节峡部和小脑原基的模式，并通过调节细胞增殖和活性来抑制背侧r1（E11.0之前）和背侧mes和峡部（E11.0之后）的生长。总之，我们的结果表明，Gli3对背部mes/r1的协调三维模式和生长至关重要。

PubMed免责声明

数字

图1
图1。不同的时间角色Gli3公司调节中脑和小脑的发育
中线（A–D）和外侧（E–H）E18.5矢状脑切片的苏木精和伊红（H+E）染色。（B，F）英寸Gli3公司−/−突变体，背侧中脑扩大，下丘（Ic）和上丘（Sc）的独特形态消失。同样，峡部（Is）和小脑（Cb）也没有明确分开，并且包含细胞簇（红色箭头）。Cb没有剥落。腹侧中脑/后脑（vMh）的形态正常。（C，G）英寸En1-Gli3基因cko突变体，Sc、Ic、Is和Cb（箭头所示）增大，顶盖、Is与Cb在形态上彼此不同。Cb叶理模式异常。（D，H）英寸Nes-Gli3公司cko突变体，Sc、Ic、Is和Cb在形态学上是不同的，但Sc、Ic和Is的大小增加了。酪氨酸羟化酶（TH）的（I–K）免疫组织化学显示突变体中多巴胺能神经元（绿色，箭头）没有变化。DAPI染色为蓝色。（五十） WT中Cb和Sc大小的定量评估Nes-Gli3公司通过三种不同动物的样本对cko大脑进行+/-扫描电镜观察。学生的t吨-进行了测试。E10.5矢状胚切片的（M–O）H+E染色。注意心室增大，Is/r1区厚度增加，形态异常Gli3公司−/−突变体和En1-Gli3基因cko突变体。（P） 左：Shh和Gli在腹侧（V）和背侧（D）胚胎mes/r1中的表达示意图。右：腹侧和背侧mes/r1中的Shh信号：高水平的Shh诱导Gli激活物（GliA2/3；绿色）并抑制（红色）腹侧Gli3阻遏物的形成（Gli3R，紫色）。低水平的Shh可减少背部Gli3R的形成。梯度表示高到低水平的表达/信号。比例尺：（A–H）500μm；（I–K，M–N）250微米
图2
图2。Gli3公司是正确建立下丘所必需的
（A–D）En1 RNAWT矢状切面中E18.5下丘（Ic）和后上丘（Sc）的表达（A）。英语1表达严重减少Gli3公司−/−突变体，在En1-Gli3基因cko和normal inNes-Gli3公司cko突变体（B–D）。（E–H）表达Otx2 RNASc浅层和Ic心室层的WT（E）和Nes-Gli3公司cko大脑（H）。在Gli3公司−/−和En1-Gli3基因cko突变体其他2表达于整个后顶盖和其他2Sc（F，G）中的阳性层增加。（I，J）E18.5矢状切面上神经颗粒蛋白的免疫组化。Neurogranin阳性区域（用红色标示）在Gli3公司−/−突变体。P16神经颗粒蛋白（L–N）的（K–N）DAPI染色（K）和免疫组化显示Ic在En1-Gli3基因cko，但不在Nes-Gli3公司cko突变体。比例尺：（A–H，I，J，L–N）250μm；（K） 500微米。
图3
图3。Gli3公司调节峡部和小脑的正常建立
（A–E）RNA原位杂交数学1DAPI染色显示，在地峡-小脑样区（is/Cb）最后面和最前面的部分（箭头）中没有外部颗粒细胞层（EGL）Gli3公司−/−突变体，但在En1-Gli3基因cko变种（箭头）。（F–N）相邻切片的免疫组织化学。（F–K）在WT中，Calbindin和RORα（绿色）阳性Purkinje细胞（PC）组织在EGL下方的几个细胞深层（PCL）中，并投射到更深的Cb（箭头）中。在Gli3公司−/−突变体，只是一种基本的PCL形式，具有无组织的投影（箭头），许多PC仍在更深的Is/Cb（概述）中的簇中。（H，K）英寸En1-Gli3基因cko突变体，大多数PC位于PCL内，只有一些分散的PC位于下方区域（H′，K′，箭头）和前部Is的异位簇中（概述）。一些PC轴突投射到Is（H，箭头）中。（L–M）Pax2（绿色）在WT和En1-Gli3基因cko突变体，但在Gli3公司−/−突变体，并被排除在PC集群之外（M，箭头）。P2矢状切面的（O–Q）H+E染色显示En1-Gli3基因cko突变体。必要时概述大脑区域。请注意，所呈现的一些图片是两幅图像（C、D、F、G、I、J）的合成图。比例尺：（A–N）200μm；（H′，K′）20μm；（P–Q）500微米
图4
图4。Gli3公司不需要建立DV基因表达域或抑制激活的Shh信号
（A–I）核糖核酸原位杂交第7页（A–C，背部标记）和胶质细胞1E10.5横切面上Nkx6.1的（D–F，腹侧标记）和免疫组织化学（G–I，腹侧标志）表明，这些基因的表达与WT在Gli3公司−/−和En1-Gli3基因cko突变体。P0（J）和E12.5（K–M）矢状切面上的（J–M）H+E染色。Sc、Ic和Is的表型在P0En1-Gli3；烟雾cko突变体可与En1-Gli3基因cko突变体。请注意，Cb较小且无脱落，具有薄的外部颗粒细胞层。（K–M）在E12.5，r1的大小在两个En1-Gli3基因和En1-Gli3；烟雾与WT相比，cko突变体。必要时概述神经管。v（腹侧），d（背侧）。比例尺：（A–I）125微米，（J）500微米，（K–m）200微米。
图5
图5。Gli3公司无需建立mes/r1顶板
（A–F）核糖核酸原位杂交Gdf7型和重量1在E9.5横截面上。Gdf7型和重量1在WT和突变胚胎的顶板（RP）中表达。请注意重量1外侧mes（*）的阳性区域位于峡部。（G–J）核糖核酸原位杂交Msx1型和轴2E10.5横截面上显示RP表达在Gli3公司−/−突变体。（K） 剖面图如示意图所示。必要时会对神经管进行概述。比例尺：（A–J）100μm。
图6
图6。Gli3公司需要限制胎儿生长因子峡部表达
Fgf8、Fgf17、Spry1和Wnt1核糖核酸表达式。后mes、Is和r1如图所示（见图5K）。黑色箭头表示正常，红色箭头表示异位基因表达。（A–F）重量1表达式域在中未更改Gli3公司突变体。Fgf8型（G–I），17楼（M–O），以及喷洒1E10.5中的（SU）域扩展到内侧r1，而不是外侧r1Gli3公司−/−突变体。在E12.5中En1-Gli3基因cko突变体，异位表达Fgf8型（J、K），17楼（P、Q），以及喷洒1（V，W）局限于内侧r1的最后面区域，其中重量1（D，E）通常表示。（左、右、X）Fgf8、Fgf17、，和喷洒1基因表达正常尼斯-吉利3cko突变体。比例尺：200μm。
图7
图7。部分救援Gli3公司−/−突变表型Gli3公司−/−; Fgf8型+/−突变体
（A） H+E染色Gli3公司−/−;Fgf8型+/−变异矢状切面。Cb和Is的形态，但顶盖（Sc和Ic）的形态，似乎在Gli3公司−/−;Fgf8型+/−突变体。（C–D）英语1和Otx2 RNANeurogranin（D，红色轮廓）的表达和免疫组织化学显示，Ic在Gli3公司−/−;Fgf8型+/−突变体。（E、F）数学1 RNA表达（E）和DAPI染色（F，蓝色）显示EGL从Cb后部扩展到Is（箭头），与WT相当。（F，G）Calbindin和RORα的免疫组织化学（绿色）显示PCL相对正常，但大量PC位于Cb和Is（G，略图）的深部集群中。（H） 在Is中发现Pax2（绿色）阳性细胞，但不包括在PC簇中（箭头）。比例尺：200μm。
图8
图8。Gli3R在调节mes/r1发育中的不同时间作用
（A） 时间段Gli3公司基因表达、产前顶盖和小脑表型与异位Fgf8型表达式。请注意，在Gli3公司−/−突变体，顶盖和小脑之间形成的一个结构域（X），未正确指定为小脑（Cb）、峡部（is）或下丘（Ic）。上丘（Sc）。详见讨论（B）高水平的Shh（低途径）通过Gli2A诱导增殖和/或通过Gli3R抑制细胞死亡来调节mes/r1的生长。低水平的Shh（上游途径）不会诱导增殖，但通过调节Gli3R水平调节细胞死亡和增殖（由未知信号（X）诱导）。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Agarwala S、Sanders TA、Ragsdale CW。声波刺猬控制中脑模式形成中的大小和形状。科学。2001;291:2147–50.-公共医学
    1. Alder J，Lee KJ，Jessell TM，Hatten ME。通过移植BMP处理的神经前体细胞在体内生成小脑颗粒神经元。自然神经科学。1999;2:535–40.-公共医学
    1. Alvarez-Medina R、Cayuso J、Okubo T、Takada S、Marti E.Wnt典型途径通过调节Gli3表达限制分级Shh/Gli模式活性。发展。2008;135:237–47.-公共医学
    1. Aoto K、Nishimura T、Eto K、Motoyama J。小鼠GLI3调节发育中神经管、面部和肢体芽中Fgf8的表达和凋亡。开发生物。2002;251:320–32.-公共医学
    1. Bai CB、Auerbach W、Lee JS、Stephen D、Joyner AL.Gli2（而非Gli1）是Shh信号转导和Shh通路异位激活的起始必需因子。发展。2002;129:4753–61.-公共医学

出版物类型