Embryonic and fetal limb myogenic cells are derived from developmentally distinct progenitors and have different requirements for beta-catenin

doi:10.1101/gad.1769009

.2009年4月15日；23(8):997-1013.

doi:10.1101/gad.1769009。 Epub 2009年4月3日。

胚胎和胎儿肢体肌原细胞来源于发育不同的祖细胞，对β-catenin有不同的需求

大卫·A·哈奇森¹, 贾昭, 艾莉森·梅里尔, 马来哈尔达语, 加布里埃尔·卡登

附属公司

PMID： 19346403
预防性维修识别码：下午2675868
内政部： 10.1101/编号1769009

胚胎和胎儿肢体肌原细胞来源于发育不同的祖细胞，对β-catenin有不同的需求

大卫·A·哈奇森等。基因开发. 2009.

.2009年4月15日；23(8):997-1013.

doi:10.1101/gad.1769009。 Epub 2009年4月3日。

作者

大卫·A·哈奇森¹, 贾昭, 艾利森·梅雷尔, 马来哈尔达语, 加布里埃尔·卡登

附属

¹美国犹他州盐湖城犹他大学人类遗传学系，邮编84112。

PMID： 19346403
预防性维修识别码：项目经理2675868
内政部： 10.1101/编号1769009

摘要

脊椎动物肌肉依次由胚胎、胎儿和成年成肌细胞产生。虽然功能不同，但尚不清楚这些成肌细胞是从共同的还是不同的祖细胞发展而来。Pax3和Pax7由体节性肌源性祖细胞表达，是关键的肌源性决定因子。为了测试肢体中胚胎和胎儿肌细胞的发育起源，我们对Pax3（+）和Pax7（+）细胞进行了基因标记和消融。Pax3（+）Pax7（-）细胞有助于肌肉和内皮，建立并需要胚胎肌发生，并产生Pax7细胞。随后，Pax7（+）细胞产生并需要用于胎儿肌发生。因此，Pax3（+）和Pax7（+）细胞对胚胎和胎儿肢体肌发生的作用不同。为了研究胚胎和胎儿肢体肌源细胞是否有不同的遗传需求，我们在Pax3-或Pax7-衍生细胞中有条件地灭活或激活了肌发生的重要调节因子β-catenin。β-连环蛋白是体节内皮肤肌节和肌节形成以及肢体肌源性祖细胞分层所必需的。在四肢，β-catenin不是胚胎成肌细胞规格或肌纤维分化所必需的，但对于确定胎儿祖细胞数量、肌纤维数量和类型至关重要。总之，这些研究表明，肢体胚胎和胎儿肌源细胞由不同但相关的祖细胞发育而来，对β-连环蛋白具有不同的细胞自主需求。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
Pax3型⁺体细胞产生所有Pax7⁺细胞和胚胎成肌细胞，而Pax7⁺在肢体的E12.5处，细胞只产生少数成肌细胞。(*A–H*)所有Pax7⁺细胞和MyoD⁺胚胎成肌细胞是β-gal⁺在E12.5中*Pax3型^Cre公司/+;r26年^LacZ公司/+*后肢。(*I–L型*)只有少数近端MyoD⁺成肌细胞是β-gal⁺在E12.5中*每周7次^iCre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢。

**图2。**
在肢体中，胚胎肌纤维来源于Pax3⁺第7页⁻体细胞，而胎儿肌纤维有来自Pax3的贡献⁺和Pax7⁺体节细胞。E12.5所有胚胎肌球蛋白⁺肌纤维为β-gal⁺在里面*Pax3型^Cre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢(A类)而只有少数近端肌球蛋白⁺肌纤维为β-gal⁺在里面*第7页^iCre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢(D类). P0时所有胎儿肌球蛋白⁺肌纤维为β-gal⁺在里面*Pax3型^Cre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*(B类,C类)和*第7页^iCre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*(E类,F类)后肢。

**图3。**
肢体内Pax3⁺体细胞，但不是Pax7⁺体细胞是胚胎肌发生所必需的，而Pax7⁺细胞是胎儿肌肉发生所必需的。(*A–C*)图12.5Pax3型^Cre公司/+;R26R型^{数据传输协议/+}后肢切片显示Pax7完全消失⁺祖先(A类)，MyoD⁺成肌细胞(B类)和肌球蛋白⁺肌纤维(C类)表明Pax3时胚胎肢体肌肉发生完全丧失⁺细胞被消融。(D类,E类)图14.5第7页^iCre公司/+;R26R型^{数据传输协议/+}后肢切片显示胚胎MyoD的正常模式⁺成肌细胞(D类)和肌球蛋白⁺肌纤维(E类)当Pax7⁺细胞被消融。P0（P0）*第7页^iCre公司/+;R26R型^{数据传输协议/+}*小腿横截面显示了基本的肌肉模式(*H（H）*,我)，但肌肉中含有较少的层粘连蛋白⁺具有较高比例的慢肌球蛋白的肌纤维⁺肌纤维与对照组比较*第7页^iCre公司/+;R26R型^+/+*截面(F类,克).

**图4。**
Pax3型⁺，但不是Pax7⁺体细胞产生肢体内皮细胞。(*A–D*)CD31型⁺肌肉表面（黄色箭头）和邻近（白色箭头）的内皮细胞为β-gal⁺在E14.5中*Pax3型^Cre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢。(*E–H（E–H）*)CD31型⁺内皮细胞不是β-半乳糖⁺在E14.5中*第7页^iCre公司/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢。箭头指向浅表内皮细胞附近的皮下肌肉。

**图5。**
β-儿茶素在Pax3衍生的肌体细胞中早期需要产生肢体肌源性细胞，但在Pax3衍生的迁移祖细胞中不需要用于指定胚胎成肌细胞。Pax7衍生细胞中β-catenin的缺失并不影响成肌细胞的规格。E12.5突变的胚胎肌发生期间*Pax3型^Cre公司/+;β-连环蛋白^Δ/fl2-6;R26R型^YFP公司/+*后肢(*E–H（E–H）*)包含更少的YFP⁺肢体细胞和无细胞细胞导致MyoD⁺成肌细胞与杂合对照的比较*Pax3型^Cre公司/+;β-连环蛋白^fl2−6/+;R26R型^YFP公司/+*后肢中有许多YFP⁺存在导致YFP的细胞⁺MyoD公司⁺成肌细胞(*A–D*). E12.5突变型*MCre公司^{Tg（千克）/+};β-连环蛋白^Δ/fl2-6;R26R型^YFP公司/+*后肢(*M–P公司*)其中β-catenin从体节YFP分层后在Pax3衍生细胞中失活⁺MyoD公司⁺成肌细胞与杂合对照相似*MCre公司^{Tg（千克）/+};β-连环蛋白^图2-6/+;R26R型^YFP公司/+*后肢(*I–L（I–L）*). E12.5突变型*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^Δ/fl2--6;R26R型^YFP公司/+*后肢(*U–X*)YFP公司⁺MyoD公司⁺成肌细胞的数量与杂合子相似*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^图2-6/+;r26年^YFP公司/+*后肢(*问-答*).

**图6。**
β-连环蛋白对*Pax3型*-衍生的肢体内皮细胞，也不足以驱动Pax3⁺体节细胞转为肌源性命运。(*A–D*)在E14.5中*Pax3型^Cre公司/+;β-连环蛋白^图2-6/+;R26R型^YFP公司/+*后肢YFP⁺CD31型⁺存在内皮细胞。(*E–H（E–H）*)在*Pax3型^Cre公司/+;β-连环蛋白^Δ/fl6;r26年^YFP公司/+*后肢少很多YFP⁺肢体中存在细胞，但这些细胞仍会导致YFP⁺CD31型⁺内皮细胞。(*I–L型*)在E14.5中*MCre公司^{Tg（千克）/+};β-连环蛋白^+/+;R26R型^LacZ公司/+*体节脱层后表达Cre的后肢Pax3衍生细胞引起YFP⁺CD31型⁺内皮细胞。(*M–P*)在*MCre公司^{Tg（千克）/+};β-连环蛋白^图3/+;R26R型^LacZ公司/+*后肢Pax3衍生细胞仍会引起YFP⁺CD31型⁺.

**图7。**
β-连环蛋白在胎儿肢体肌发生过程中调节祖细胞数量、肌纤维数量和类型。在P0中*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^Δ/fl6;R26R型^YFP公司/+*Pax7衍生胎儿肌肉中β-catenin的后肢失活导致总层粘连蛋白减少⁺慢肌球蛋白比例较低的肌纤维⁺肌纤维(A类与。B类)但Pax7的数量相对相同⁺祖先(D类与。E类)与杂合子相比*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^图2-6/+;R26R型^YFP公司/+*.在P0中*每周7次^iCre公司/+;β-连环蛋白^图3/+;R26R型^YFP公司/+*β-catenin的结构性激活导致肌纤维紊乱，总层粘连蛋白减少⁺慢肌球蛋白比例较高的肌纤维⁺肌纤维(C类与。B类)，以及更多Pax7⁺祖先(F类与。E类)与相比*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^图2-6/+;R26R型^YFP公司/+*.（箭头在F类)Pax7的高浓度⁺祖细胞经常出现在*第7页^iCre公司/+;β-连环蛋白^图3/+;R26R型^YFP公司/+*四肢。(克)胚胎和胎儿肢体肌肉发生模型。

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中的注释

胚胎和胎儿成肌细胞的起源：Pax3和Pax7的作用。
梅西娜G，科苏G。 Messina G等人。基因开发，2009年4月15日；23(8):902-5. doi:10.10101/gad.1797009。《基因发展》，2009年。 PMID：19390084

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