Pigment cells trigger the onset of gastrulation in tropical sea urchin Echinometra mathaei
Pigment cells trigger the onset of gastrulation in tropical sea urchin Echinometra mathaei
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色素细胞触发热带海胆 Echinometra mathaei 的原肠胚形成
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
T. Kominami
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
H. Takata;T. Kominami
在热带海胆Echinmetra mathaei中，由于红色色素颗粒的早期积累，在原肠形成开始之前才能检测到色素细胞。利用这一特性，研究了色素细胞的行为与原肠形成过程的关系。在初级内陷开始之前，色素细胞在植物板背半部呈半圆形排列。营养体板的内弯首先发生在色素细胞所在的位置，而在胚孔的腹侧半部弯曲不明显。罗丹明-鬼笔花素染色显示，色素细胞顶端皮质有丰富的肌动蛋白细丝。研究还发现，在NiCl2处理的胚胎中，原肠形成的开始明显延迟，其中色素细胞的数量急剧减少。值得注意的是，如果NiCl2处理的胚胎含有大量的色素细胞，那么尽管进行了处理，它们仍会按计划开始原肠发育。这表明色素细胞是触发原肠形成开始的瓶状细胞。在没有色素细胞的胚胎中，一个短短的短桩状的肠道雏形延迟形成，在雏形的顶端出现了几个次生间充质细胞(SMC)，并逐渐延长，直到其顶板。这一观察结果表明，将肠道雏形向上拉起的SMC不是色素细胞，而是囊腔细胞，因为在NiCl2处理后，色素细胞将它们的命运改变为囊腔细胞。
In the tropical sea urchin Echinometra mathaei, pigment cells are just detectable before the onset of gastrulation, owing to an early accumulation of red pigment granules. Taking advantage of this feature, behavior of pigment cells was studied in relation to the processes of gastrulation. Before the initiation of primary invagination, pigment cells were arranged in a hemi‐circle in the dorsal half of the vegetal plate. Inward bending of the vegetal plate first occurred at the position occupied by pigment cells, while the bending was not conspicuous in the ventral half of the blastopore. Rhodamine–phalloidin staining showed that actin filaments were abundant at the apical corticies of pigment cells. It was also found that the onset of gastrulation was considerably delayed in the NiCl2‐treated embryos, in which pigment cells were drastically reduced in number. It is notable that the NiCl2‐treated embryos began to gastrulate on schedule if they contained a number of pigment cells in spite of treatment. This shows that pigment cells are the bottle cells that trigger the onset of gastrulation. In the embryos devoid of pigment cells, a short stub‐like gut rudiment formed in a delayed fashion, and several secondary mesenchyme cells (SMC) appeared at the tip of the rudiment and elongated gradually until its tip reached the apical plate. This observation suggests that the SMC that pull the gut rudiment upward are not pigment cells but blastocoelar cells, because pigment cells change their fate to blastocoelar cells upon NiCl2‐treatment.
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