Investigating the role of notochord segmentation in spine morphogenesis

研究脊索分割在脊柱形态发生中的作用

• 批准号: 9766071
• 负责人: Susan E Wopat
• 金额: $ 3.68万
• 依托单位: DUKE UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2018-08-01 至 2021-07-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/9766071
• 关键词: Address; Affect; Bilateral; Biological Models; Cell Differentiation process; Cells; Characteristics; Cues; Data; Defect; Diagnostic; Embryo; Epithelial; Future; Genes; Goals; Image; Imagery; Intervertebral disc structure; Lateral; Lead; Light; Mesoderm; Modeling; Molecular; Morphogenesis; Mus; Mutation; Osteoblasts; Paraxial Mesoderm; Pathway interactions; Pattern; Pharmacology; Physical condensation; Process; Regulation; Role; Sampling; Sclerotome; Segmentation Clock Pathway; Signal Transduction; Somites; Structure; Surface; Testing; Tissues; Vertebral column; Work; Zebrafish; base; differential expression; genetic manipulation; imaging capabilities; malformation; notch protein; notochord; novel; recruit; somitogenesis; spine bone structure; tool; transcriptomics; vertebra body

Abstract:  The  spine  is  a  segmented  axial  structure  comprised  of  alternating  vertebral  bodies  (centra)  and  intervertebral discs (IVDs). The current model of spine patterning hinges upon segmentation of the embryonic  paraxial  mesoderm  (PM)  and  its  subsequent  re-­segmentation  and  condensation  around  the  notochord  to  produce the characteristic alternating pattern of centra and IVDs. While mutations in segmentation genes  are  known  to  cause  spine  defects,  whether  this  machinery  primarily  affects  patterning  of  the  PM,  the  notochord, or both remains unknown. Thus, a complete understanding of how PM-­derived cells migrate to  the notochord to produce sharp vertebral segments separated by regular gaps remains unresolved.  Using  a  zebrafish  model,  we  will  follow  a  comprehensive  approach  combining  live  imaging,  transcriptomics  and  genetic  manipulations  to  dissect  the  role  of  the  notochord  in  the  specification  of  vertebral  segments  and  IVDs.  Understanding  the  cellular  and  molecular  mechanisms  acting  in  the  notochord during spine segmentation will provide a more complete understanding of vertebral patterning.

摘要：中国 腰椎是一种节段性的轴向结构，由两个交替的椎体(中央)和椎体组成。 椎间盘(IVDS)。目前最流行的脊椎纹饰模型取决于对胚胎的分割。 旁中胚层(PM)及其随后的部分重新分割和部分凝结部分位于脊索周围。 产生中央动脉和静脉畸形交替的模式特征，而基因的突变则发生在基因的分段上。 我们知道这可能会导致脊柱和脊椎缺陷，但这种机械故障是否主要会影响新首相的工作模式，这一点值得关注。 脊索、脊索或两者兼而有之仍是未知之数。因此，我们对PM来源的干细胞如何迁移至PM仍有一个完整的了解。 被规则的脊椎间隙隔开的脊椎节段的脊索仍未解决。 使用一种新的斑马鱼模型，我们将遵循一种更全面的方法，将实时图像和图像相结合。 转录学和基因操作需要进一步剖析脊索蛋白在人类基因组标准中的重要作用。 椎体节段包括IVD。了解在椎体中起作用的主要细胞机制和分子机制。 脊椎分割过程中的脊索重建将为我们提供一个更加完整的脊椎模式的理解框架。