Stomach Health > žalúdok zdravie >  > Stomach Knowledges > žalúdok článok

Ploche ONE: kyselina retinová-Activated Ndrg1a potláča Wnt /beta-katenin Povoliť Xenopus pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a Specification

abstraktné

Ako bunky integrovať viac vzorovanie signály na dosiahnutie skorej endoderm regionalizáciu zostáva do značnej miery neznáme. Medzi gastrulation a Neurulace, je potrebná kyseliny retinovej (RA) signalizácia, zatiaľ čo Wnt /β-katenin musí byť potlačená pre špecifikáciu pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a primordia v Xenopus
embryí. V snahe skríning pre RA regulovaných génov v Xenopus
endoderm, sme identifikovali priamy RA cieľový gén, N-myc downstream regulovaný gén 1A ( ndrg1a
), ktorá ukázala expresiu v ranej fáze archenteron streche endoderm a neskoro v rozvojových pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika. Oba antisencie morfolínovom oligonukleotidové sprostredkované porazený zo ndrg1a
Xenopus laevis stroje a transkripčný aktivátor podobné efektorové nukleázy (talen) sprostredkovanej narušením ndrg1
Xenopus tropicalis
ukazujú, že rovnako ako RA signalizácie, Ndrg1a je výslovne nutné pre špecifikáciu Xenopus
pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika primordia. Imunofluorescenčné údaje naznačujú, že RA-aktivované Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin vo Xenopus
archenteron strecha endoderm buniek. Blokovanie Wnt /β-katenin zachránil Ndrg1a porazený fenotyp. Okrem toho, že nadmerná expresia domnelého Wnt /β-katenin cieľového génu Atf3 phenocopied vyraďujúce Ndrg1a alebo inhibíciu signalizácie RA, zatiaľ čo Atf3 knockdown môže zachrániť Ndrg1a knockdown fenotyp. A konečne, pankreas /žalúdka /dvanástnika transkripčný faktor Pdx1 bol schopný zachrániť Atf3 nadmernej expresie alebo Ndrg1a porazený fenotyp. Spoločne sme došli k záveru, že RA aktivovaný Ndrg1a potláča Wnt /beta-katenin umožniť špecifikáciu pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a progenitorov v Xenopus
embryí

Citácia :. Zhang T Guo X, Y Chen (2013) retinová kyselinou aktivovaný Ndrg1a potláča Wnt /beta-katenin Povoliť Xenopus
Pankreas, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a Špecifikácia. PLoS ONE 8 (5): e65058. doi: 10,1371 /journal.pone.0065058

Strih: Michael Schubert, Laboratoire de Biológia du Développement de Villefranche-sur-Mer, Francúzsko

prijatá: 29. decembra 2012; Prijaté: 22. apríla 2013; Uverejnené: 31. mája 2013

Copyright: © 2013 Zhang et al. Toto je článok o otvorený prístup distribuovaný pod podmienkami Creative Commons Attribution licencie, ktorá umožňuje neobmedzené použitie, distribúciu a reprodukciu v nejakom médiu, za predpokladu, že pôvodný autor a zdroj sú pripísané

Financovanie :. Toto dielo bol podporený z prostriedkov Národného programu výskumu Základné Číny (2009CB941200) a Národná prírodná Science Foundation Číny (31271554). Platcovia mal žiadnu úlohu v dizajne štúdie, zber a analýzu dát, rozhodnutie publikovať, alebo prípravu rukopisu

Konkurenčné záujmy: .. Autori vyhlásili, že žiadne konkurenčné záujmy neexistujú

Úvod

regionalizácie endoderm sa vyskytuje súbežne s jeho tvorbou v priebehu gastrulation. Do konca roka gastrulation, boli stanovené široký predozadná (AP) domény v rámci endoderm, čo sa odráža v prednej výrazom Hhex
VPP1
Sox2
a Foxa2 stroje a zadné výrazom chvostové typ homeoboxový
gény Cdx1
2 stroje a 4
[1], [2], [3]. Nakoniec, endoderm vedie k epitelu dýchacích a gastrointestinálneho traktu a ich pridružené orgány, ako je štítnej žľazy, pľúc, pankreasu, pečene a žlčníka. Línia trasovanie stavovcov endodermal organogenézy je do značnej miery závislá na vitálne farbivo značenie založené na štúdiách mapovania osude [4], [5], [6], [7], [8]. Na začiatku vyjadrenie hhex stroje a VPP1
v Xenopus
embryí môže slúžiť tak, aby odrážali prekurzory pre pečeň a ventrálnej pankreasu, v danom poradí [3]. Zatiaľ existuje len málo špecifický marker génov bolo oznámené, ktoré možno vymedziť prekurzory pre chrbtové pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika počas gastrulation a Neurulace.

Kyselina retinová (RA) signalizácia hrá konzervatívny úlohu v AP vzorovanie stavovcov endoderm už gastrulation [9]. Štúdie u žiab, influenza, a myšou ukazujú, že RA signalizácia je výslovne nutné pre tvorbu chrbtovej pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika primordia [10], [11], [12], [13], [14] [15]. V Danio pruhované, pre počiatočný vývoj ako pečene a pankreasu endoderm [16] je potrebná RA signalizácia pred koncom gastrulation. RA aktivuje expresiu RA-enzýmu ponižujúceho cyp26a1
v prednej kmeňa endodermu je zase moduluje signalizáciu RA a definuje predné hranicu slinivky poľa v zebrafish embryí [17]. mnx1
je identifikovaný ako RA downstream génu, ktorý podporuje tvorbu beta buniek v rozvojovom zebrafish endokrinného pankreasu [18], zatiaľ čo RA downstream génu exdpf
reguluje rybie vývoj exokrinné pankreas [19]. Endodermální RA cieľové gény, ktoré sprostredkovávajú skoré aktivity RA signalizácia určiť slinivky brušnej, pažerák, žalúdok, dvanástnik a Anlagen správne ešte treba identifikovať.

kanonickej Wnt signalizácie tiež hrá dôležitú úlohu v AP vzorovanie stavovcov endoderm. U myší, zlúčenina knockout Tcf1 stroje a Tcf4
viedlo k prednej transformácie dvanástnika do žalúdka s malú alebo žiadnu čreve vyvinuté [20]. žalúdok mezenchýmových transkripčný faktor Barx1 sprostredkovaná sekrécia z Wnt antagonistu SFRP1 a SFRP2 je potrebná pre inhibíciu endodermal Wnt /β-katenin, a tým pre umožnenie špecifikácie žalúdka epitelu [21]. Dôsledne, v Xenopus
, Wnt /β-katenin, musí byť potlačená v prednej endodermu medzi gastrula a čoskoro somit štádiách vývoja, aby umožnilo vytvorenie pečene, rovnako ako pankreasu, žalúdka, a dvanástnika primordia [ ,,,0],22], [23]. Vylučovaný antagonistu Wnt sfrp5
vyjadrené vo ventrálnej endoderm foregut koordinuje špecifikáciu pečene a pankreasu tým znepriatelil aj kanonické a noncanonical Wnt signalizácie [24] [25]. Okrem toho bolo preukázané, že RA môže potlačiť Xenopus
blastula Wnt /β-katenin [26].

N-myc génu po prúde regulovaná 1 (NDRG1) patrí k proteínu NDRG rodina skladajúca sa zo štyroch členov, NDRG1-4, ktoré sa vyznačujú tým, že obsahujú domény NDR a α /beta hydrolázy-krát motív [27]. NDRG1
je RA-indukovatelný gén v rôznych bunkových línií a ľudských pacientov [28], [29], [30], [31]. Ndrg1
deficit u myší vedie k Schwann bunkovej dysfunkcii, čo naznačuje, že NDRG1 má zásadný význam pre zachovanie myelínových pošiev v periférnych nervov [32], [33]. Ndrg1
-null myši tiež ukázal, zhoršenú mastocytov dospievania a degranuláciu a oslabené alergické reakcie [34]. V Xenopus
ndrg1
bol identifikovaný ako gén obohatené pre expresiu v endoderm a pronefros [35], [36]. Nedávna štúdia s použitím bunkovej línie rakoviny ukazuje, že nádorové metastázy supresorové gén, NDRG1, potláča Wnt /β-katenin priamo interakciu s Wnt receptorom, LRP6, v dôsledku toho spôsobuje potlačenie Wnt /β-katenin cieľového génu, ATF3
výraz [37]. Aktivácia transkripčného faktoru 3 (ATF3) patrí do /cyklickej AMP prvku citlivého väzbové rodiny ATF základné leucín zips transkripčné faktory. Ide o gén adaptívne reakcie a môže pôsobiť ako ako transkripčný aktivátor alebo represor v závislosti od typu buniek a stimul [38], [39], [40]. ATF3
knockout myší vyvinula normálne a nevykazujú žiadne rozpoznateľné fenotyp za normálnych podmienok [41]. Na rozdiel od toho transgénne myši exprimujúce ATF3 v pečeni, duktálny epitelu, alebo pankreatických p buniek viedla k pečeňovej dysfunkcie, porúch vo vývoji endokrinné pankreasu, alebo dysfunkciou ostrovčekov, respektíve [41], [42], [43].

v tejto štúdii sme použili DNA čip, v kombinácii s celou vrchu in situ hybridizácia pre skríning RA regulované gény v Xenopus
endoderm. ndrg1a
bola identifikovaná a overená sú priamo ovládané RA v archenteron strechy endoderm a neskoro v rozvojových pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika. Poskytujeme dôkazy, ktoré predpokladajú, že RA-aktivované Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin v endoderm bunkách archenteron strechy a následne uvoľní inhibičný účinok Wnt /β-katenin aktivity na tvorbu pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika.

Výsledky

ndrg1a
, RA Regulované Gene, je vyjadrená v ranej fáze endodermal archenteron Strešné

S ohľadom na endodermal organogenézy Xenopus
embryá liečení antagonistami RA, BMS453, pred koncom gastrulation zobrazená špecifickú stratu chrbtovou pankreasu a časť ventrálnej pankreasu, žalúdka, dvanástnika a [10]. Pre identifikáciu ra regulované gény endodermu, najprv urobili microarray analýzy na základe porovnania hladín génovej expresie medzi divokým typom a RA-deficitom embryí, ktoré boli liečení BMS453 na začiatku gastrulation a boli zhromaždené vo fázach 12, 23 a 34, v uvedenom poradí , Získané údaje ukazujú, že gény down-regulované viac ako 2-krát pri troch rôznych fázach ukázalo čiastočné prekrytie (obr. S1 a tabuľka S1). V embryí odobratých v prvom stupni 23, existuje 138 génov, ktoré boli down-regulované viac ako 2-krát pri liečbe BMS453. V súlade s 138 génmi "štruktúrnych a funkčných informácií dostupných v databáze NCBI, sme dali priority, transkripčné faktory, kinázy, RNA väzbové proteíny, transmembránovej proteíny, ako aj gény, ukazujúci endodermal expresiu, a tak zvolila 9 gény (Tabuľka S1) na ďalej analyzovať ich embryonálnych expresné vzory celej hore in situ hybridizácia. Jeden z nich, ndrg1a
, ukázalo špecifickú expresiu v ranej fáze archenteron strešné endoderm (obr. 1B), ktorý nebol detegovaný predchádzajúcich štúdií, pravdepodobne z dôvodu nedostatočnej citlivosti celého držiaku in situ hybridizácia techniky v predchádzajúcej publikácia [35], [36]. Po dohode s správe Zorn laboratória [35], naše dáta ukazujú, že ndrg1a
prepisy boli detekované v chrbtovej endoderm v ranom chvost bud fáze vývoja (obr. 1C, D, E, G). Na konci chvosta a bud listonohy štádiách vývoja, okrem jeho expresie v oku, proctodaeum prekurzorov, a pronefros, ndrg1a
ukázalo špecifickú expresiu v hltane, pažeráka, pankreasu, žalúdka, dvanástnika a (obr. 1E , F, H, I, J). Neboli sme schopní detekovať ndrg1a
expresie v pečeni [35]. Namiesto toho jasným ndrg1a
signál bol pozorovaný v rozvojových žlčníka (obr. 1i, J).

ndrg1a
Expresia v archenteron Strešné endoderm buniek je priamo ovládané RA

Ak chcete ďalej overujú údaje o microarray sme analyzovali ndrg1a
výraz v BMS453 a RA liečených embryí celej hore in situ hybridizácia. Po ošetrení BMS453, nie ndrg1a
prepisy boli zistené v bunkách endoderm archenteron strechou (obr. 2E) a len v stopových množstvách ndrg1a
mRNA zostala v chrbtovej endoderm stupňa 22 embrya (obr. 2H) , Neskôr, ndrg1a
expresie bola úplne potlačená v dorzálnej pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a a bola čiastočne inhibovaná v brušnej slinivky brušnej (Obr. 2 K, N). Na rozdiel od toho ďalšie RA antagonista BMS493 môžu iba čiastočne inhibovať ndrg1a
expresie v pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a [11]. Okrem toho, ndrg1a
expresie v proximálnych tubuloch pronephric bol tiež silne inhibovaná BMS453 (viď obr. 2 N). Je potrebné poznamenať, že ndrg1a
výraz v oku, mozgu, a žlčníka bol menej ovplyvnená po spracovaní BMS453 (obr. 2K, N). Je to bežný jav, že pre gény v pankrease, rovnako ako v oku a centrálneho nervového systému, ako je napríklad ndrg1a
esr10
neúroda stroje a ptf1a /P48
, iba ich pankreatické expresie je inhibovaná po pôsobení BMS453 (obr. 2K, N a [10]). Naopak, aplikácie RA na Xenopus
embryá indukované významnému rozšíreniu ndrg1a
expresie domén archenteron strešné endoderm (obr. 2F), chrbtová endoderm (obr. 2 I), pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika (obr. 2L, O). Tak, RA signalizácia je nutné a dostatočné na aktiváciu ndrg1a
expresie v bunkách endoderm archenteron striech.

Ak chcete vyriešiť, ak RA môže priamo regulovať ndrg1a
výraz, Liečili sme Xenopus
embrya s cykloheximid (CHX), inhibítor syntézy bielkovín, 15 minút pred použitím RA. Naše údaje ukazujú, že RA vyvolaná expanzia ndrg1a
expresie v archenteron strešnej endodermu nebola ovplyvnená CHX (obr. 2s), čo podporuje predstavu, že RA priamo aktivuje ndrg1a
expresiu v archenteron strešnej endodermu buniek. V skutočnosti prvok RA odpoveď bola identifikovaná v Xenopus tropicalis ndrg1
promótor región (AGTTCAacAGTTCA -1496bp do -1509bp). Na rozdiel od Xenopus laevis
diploidný Xenopus tropicalis
má jednu ndrg1
génu.

ndrg1a
porazený v Xenopus
Embryá Phenocopies BMS453 Liečba

Ak chcete generovať ndrg1a
morphants sme zakúpili dva ndrg1a
antisencie morfolínovom oligonukleotidy (MO) z Génové Tools. Jeden sa týka ATG štart kodóne (MO1) a druhá (MO2) nájde v 5'netranslatované oblasti ndrg1a
cDNA. Ich účinnosť bola testovaná testom in vivo, v ktorom bola GFP kódujúci sekvencie fúzovaného na väzobné miesto Mo a výsledný mRNA bola čo vstrekovaním s MO do Xenopus
oplodnených vajíčok zhodnotiť živý GFP preklad do embryí , Oba MO1 (obr. 3B) a MO2 (obr. 3F) boli schopné účinne inhibovať transláciu GFP otvoreného čítacieho rámca v nadväznosti na zodpovedajúcej MO1 alebo MO2 väzobné sekvencie, respektíve, kým kontrola MO (Como) neurobila (Obr. 3A, E).

Ak chcete otestovať, či Ndrg1a možno funkčne sprostredkovať RA signalizáciu špecifikovať foregut endoderm sme injekčne MO1, MO2 alebo Como oddelene do rastlinnej časti všetkých štyroch blastoméra javiskových embryí 4-článkové, zhromaždené embryá na stupňoch 36 a 42, a analyzujú s panelom endodermální markerových génov. ptf1a
/ P48
je špecifická pre pankreatické progenitorov počas skorého embryonálneho vývoja a neskôr sa stane obmedzený na exokrinné pankreasu [10], [44], [45]. pdx1
konkrétne vymedzuje rozvoju pankreasu, žalúdka, dvanástnika a [46]. inzulín
, endokrinné markerovou gén, je výlučne vyjadrený v chrbtovej pankreasu púčik Xenopus
chvost bud štádiu embryí [47], [48]. PDIP
je exokrinný pankreas špecifický marker gén [49]. sox2
označí pažeráka, žalúdka a predná časť dvanástnika [50]. darmin
je črevo špecifický marker gén [35], [51]. hhex
slúži ako pečene a štítnej žľazy markerového génu [52]. nkx2
. 1
známky rozvojových pľúc a štítnu žľazu [53].

Získané údaje naznačujú, že MO1 a MO2 rovnako efektívne zrušilo inzulín
ptf1a
/ P48
PDIP
pdx1 stroje a sox2
výraz v pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika, ale mal malý vplyv na darmin
hhex stroje a nkx2
. 1
výraz v čreva, pečene, štítnej žľazy a pľúc, čo je veľmi podobný účinku BMS453 (Obr. 4A a [10]). Jediný rozdiel je, že žiadny brušné pankreasu výrazom ptf1a
/ P48
PDIP
, alebo pdx1
bolo pozorované u ndrg1a
morphants, ale stopy ptf1a
/ P48
PDIP stroje a pdx1
výrazom v ventrálnej pankreasu púčiky udržiavali v BMS453 liečených embryá (obr. 4A a [10]). Morfologická fenotyp ndrg1a
Knockdown tiež sa podobá tomu liečby BMS453. Embryá boli injikovaný MO1 alebo MO2 objavil normálne fáze, ako 40 a následne sa zobrazí závažné črevné malformácie so stratou črevnej navíjanie a tvorbu edému (viď obr. 4B a [10]). Ako MO1 a MO2 spôsobil identické fenotypy sme použili MO1 vykonať pokojovej štúdie. Spoločne tieto dáta ukazujú, že RA a Ndrg1a sú v rovnakej genetickej hierarchie pri kontrole pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika, vývoj.

injekcií aj 4 ng ndrg1a
mRNA do Xenopus
embrya spôsobené ani morfologických abnormalít, ani zmeny expresie týchto markerových génov analyzované (obr. S2A, B). Čo-injekcie ndrg1a
mRNA so svojimi MO nemohol zachrániť fenotyp MO buď (dáta nie sú uvedené). Zdá sa, že sme neboli schopní dostať funkčné Ndrg1a bielkovín vo Xenopus
embryá cez bežnú mRNA vstrekovanie protokol, ktorý pracuje pre väčšinu, ak nie všetky analyzované iné gény. Ndrg1a-GFP konštrukt preukázali, že proteín bol produkovaný (obr. S3) .Máme nedávno založená talen sprostredkované génové cielenie Xenopus
[54]. Pre ďalšie overenie fenotypu MO, sme navrhli ndrg1
Talens v rámci tretieho exónu Xenopus tropicalis ndrg1
gén (obr. 5a), ktorý účinne spôsobila somatické mutácie v cieľovom loci (Obr. 5B). V súlade s fenotypu MO získané v Xenopus laevis
embryá, inzulín stroje a pdx1
výraz bol silne potlačené v ndrg1
talen mRNA injekčne Xenopus tropicalis
embrya (obr. 5c), aj keď s nižšou frekvenciou v porovnaní s MO injekčne tie, ktoré sa stalo aj k uplatneniu ptf1a /P48
Talens v našej predchádzajúcej štúdii [54]. Stabilné ndrg1
knockout žaba linka je potrebné ešte stanovená. členitý sme 25 froglets, ktoré ukázali, pankreasu, žalúdka, a dvanástnika hypoplázia, alebo dokonca aplázia ale s normálnym pečene a žlčníka rozvinutý (Obr. 5D). Tak, tieto údaje potvrdili ndrg1a
MO fenotyp získané v Xenopus laevis
.

RA Aktivované Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin v archenteron Strešné endoderm buniek pre umožnenie pankreasu , pažeráka, žalúdka, a dvanástnika špecifikácie

Mechanicky, NDRG1 môžu interagovať s receptorom LRP6 Wnt a blokovať Wnt /β-katenin v rakovinových bunkových líniách [37]. Sa opýtať, či RA aktivovaný Ndrg1a môže potlačiť Wnt /β-katenin vo Xenopus
embryí, sme porovnávali úroveň jadrovej β-katenin v ndrg1a
pozitívny archenteron strecha endoderm bunky fáze 20 embryí, ktoré boli podrobí RA, liečbu BMS453, alebo injekcií MO1. Immunolocalization jadrového beta-kateninu je spoľahlivá metóda pre charakterizáciu Wnt /β-katenin aktivitu Xenopus
embryí [55]. Vo vybranej oblasti archenteron strešné endoderm, niekoľko buniek ukázala, farbenie jadrovú β-katenin je za normálnych podmienok, ktorý sa stal ďalší menej pri liečbe RA. Na rozdiel od toho sa počet jadrových β-katenin pozitívnych buniek v archenteron strešnej endodermu výrazne zvýšil po spracovaní BMS453, alebo injekcií MO1 (Obr. 6A, B). Dohromady tieto údaje naznačujú, že RA a Ndrg1a potláčať Wnt /β-katenin vo Xenopus
archenteron strešných endoderm buniek.

Ak chcete otestovať, či RA, Ndrg1a a Wnt /β-katenin sú funkčne spojené v rovnakej kaskáde pri kontrole pankreasu, pažeráka, žalúdka, a dvanástnika špecifikácie, sme spoločne so vstrekovaním ndrg1a
MO1 s GR-ΔNTcf3, dominantné negatívne formu tCF3 fúzovaného s doménou viažuci hormón z glukokortikoidového receptora slúžiace na potláčanie Wnt /β-katenin na dexametazón indukciu [56]. Naše údaje ukazujú, že potláča Wnt /β-katenin zachránil ndrg1a
knockdown fenotyp (Obr. 7A, B). Mimomaternicové aktivácia nkx2
. 1
(obr. 7B44, 45), sox2
(obr. 7A19, 20 a B24, 25), a foxa1
(obr. 7B14, 15), čo je transkripčný faktor Forkhead značenie žalúdok, duodenum, a proctodaeum [44], je v korelácii so stratou darmin
expresie (obr. 7A24, 25, 30, 7B29 ) na injekciu 0,25 ng GR-ΔNTcf3 mRNA. V súlade s predchádzajúcou štúdie [22], vyššie dávky (0,8 ng) z GR-ΔNTcf3 mRNA je nutné vyvolať ektopickú expresiu pdx1 stroje a for1
, pečeňové špecifický marker génu [ ,,,0],22], [57], vo Xenopus
embrya (dáta nie sú uvedené).

v plnej zhode s predchádzajúcou štúdie [22], aktivácia kanonické Wnt signalizácie v Xenopus
endoderm podľa rastlinné injekcií 0,5 ng GR-LEFΔN-βCTA mRNA obsahujúce Lef1 DNA-väzbovú doménu a β-katenin transaktivační doménu [58] do 4 blastoméra týchto 4-cell štádiu embryí za následok identického fenotypu spôsobenej Ndrg1a knockdown v súvislosti s pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a vývoj (obr. 7A, B). Potlačenie účinok Wnt /β-katenin na tvorbu pečene (Obr. 7A27, 32, B32, 37) a pľúc (obr. 7A37, B42), nebol videný v Ndrg1a morphants, čo naznačuje, že na začiatku represiu Wnt /β-katenin na území pečene a pľúc, tvoriace endodermu sa vykonáva pomocou iné faktory ako RA aktivovaných Ndrg1a. Dohromady tieto údaje naznačujú, že Wnt /β-katenin je v smere prúdenia za Ndrg1a a je potlačený Ndrg1a pre umožnenie špecifikácie pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a.

Atf3, predpokladaný Wnt /β- catenin cieľový gén v Xenopus
Embryá, špecificky inhibuje Xenopus
pankreasu, pažeráka, žalúdka, a Aduodenum špecifikácie

bolo preukázané, že ATF3, je Wnt /β-katenin cieľ génu v rakovinových bunkových líniách [37], môžete buď transkripčný REPRESS Pdx1
výraz [59] alebo fyzicky interagovať s PDX1 blokovať PDX1 sprostredkovanú transaktivaci myšiach β-bunkové línie [60]. Počas Xenopus
embryogenézy, atf3
len ťažko detekovaná celej hore in situ hybridizácia (obr. S4). RT-PCR analýza ukazuje, že atf3
expresie bola up-regulovaná na ndrg1a
knockdown alebo β-katenin nadmerná expresia v Xenopus
embrya (Obr. 8A). Zistili sme, väzobné miesta pre tri hlavné Tcf /LEF (5'-A /TA /T CAAAG-3 '), v Xenopus tropicalis atf3
promotorovou oblasť, ktorá umiestniť na -1467 bp (TACAAAG), -5591 bp ( AACAAAG) a -8889 bp (AACAAAG), v danom poradí. Dohromady tieto údaje naznačujú, že atf3
je tiež Wnt /β-katenin cieľový gén v Xenopus
embryí. Pozoruhodné je, že nadmerná expresia Atf3 v Xenopus
endoderm viedlo k úplnej strate inzulín
ptf1a
/ P48
PDIP
pdx1
foxa1 stroje a sox2
výraz v pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a, ale nemal zrejmý vplyv na darmin
hhex stroje a nkx2
. 1
výraz (obr. 8B, C), ktorý je práve zhodný s ndrg1a
smiešne nízke fenotyp (obr . 4A). Ešte dôležitejšie je, atf3
MO, ktorý sám spôsobil malý vplyv na expresiu markerových génov analyzovaný bol schopný zachrániť inzulín
ptf1a
/ P48
, PDIP
, foxa1 stroje a sox2
expresie inhibovaná ndrg1a
MO (obr. 9A, B). Okrem toho Pdx1 bol schopný zachrániť Atf3 nadmernej expresie alebo Ndrg1a Knockdown fenotyp vzhľadom na ptf1a
/ P48
PDIP
foxa1
a sox2
výraz okrem inzulín
(obr. 9A, B). Je známe, že Pdx1 nie je potrebné ani dostačujúce pre aktiváciu čoskoro inzulín
výraz v Xenopus
embryí [44]. Celkom, naše dáta naznačujú epistáze, že RA aktivovanú Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin, a v dôsledku toho sa uvoľní potlačenie aktivity Wnt /p-katenin aktivity, ktoré môžu byť čiastočne sprostredkované Atf3, na pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika formácie.

Diskusia

ndrg1a
je priamo ovládané RA v archenteron strecha endoderm buniek Xenopus
neurulae. Nukleárna úroveň β-katenin je v endoderm bunkách archenteron strešných veľmi nízky, a zdá sa, že RA aktivovaný Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin v týchto bunkách. Vyradenie ndrg1a
napodobňuje inhibícia RA signalizácie alebo aktivácia Wnt /β-katenin v Xenopus
embrya s ohľadom na pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a vývoj, čo vedie k takmer úplná strata špecifikáciu týchto orgánov primordia. Blokovanie Wnt /β-katenin môže zachrániť ndrg1a
porazený fenotyp. Tak, Ndrg1a koordinuje RA a Wnt /β-katenin v špecifikácii Xenopus
pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a.

ndrg1a
môže byť špecifický marker gén pre dorsale pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika prekurzorov Xenopus
Neurulae

Niekoľko štúdií popísalo mikročipy založené na skríning RA responzívne génov v Xenopus
[61], alebo zebrafish [17], [18], [62] embrya. Pomocou mikročipu v kombinácii s celou montážou in situ hybridizácia, sme boli schopní identifikovať archenteron špecifický gén strecha endoderm ndrg1a.
Vitálny farbivo farbenie mapovacej osud štúdia ukázala, že archenteron strecha endoderm bunky neskôr viesť k chrbtovej slinivku , pažeráka, žalúdka, dvanástnika a [5]. Shirin
sa zdá byť vyjadrený v Xenopus
archenteron strešné endoderm, ale medzitým je tiež vyjadrené v mezodermu a ektodermy [63]. fetuinish
konkrétne znamená archenteron strešné endoderm vo Xenopus
začiatkom neurulae, ale neskôr sa zobrazuje expresiu v pečeni a črevách bez expresie v pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a [35]. Iba ndrg1a
ukazuje konzistentné vyjadrenia v ranej fáze archenteron strechy endoderm a neskôr v pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika. Domnievame sa, že ndrg1a
môže slúžiť ako určitý chrbtovej pankreasu, pažeráka, žalúdka a dvanástnika predchodcom markerového génu v Xenopus
, ktorá zostáva byť overený genetických štúdií počtu riadkov trasovanie.

Ndrg1a je nevyhnutný pre Xenopus
pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a špecifikácie

Predčasné endodermal výrazom cyp26a1 stroje a cdx4
Danio pruhované embryá sa javí proti RA signalizáciu z mesodermu na nastavenie prednej a zadnej hranice pankreasu územia, respektíve [17], [64]. ndrg1a
je prvý gén zistilo, že je priamo ovládané RA zavčas Xenopus
archenteron strecha endoderm buniek a sprostredkúva RA signalizáciu pozitívne vzor endoderm buniek do pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a , Oba MO vychádza porazený zo ndrg1a
talen sprostredkované narušenie ndrg1a
ukazujú, že aktivita Ndrg1a v Xenopus
endoderm vzorovanie je nepostrádateľný, ktorý nebol pozorovaný u Ndrg1
knockout myší [32], [33], [34]. Jedným z vysvetlení tohto rozdielu je skutočnosť, že zásadnú úlohu v Ndrg1a Xenopus
endodermal vzorovanie nie je konzervované u cicavcov. Alternatívne, žiadne endodermal orgánové defekty hlásené u myší Ndrg1
gén cielenie štúdie by mohlo byť v dôsledku netesností vyjadrení NDRG1 v Ndrg1
myší s deficitom [32], [33] alebo z dôvodu nadbytočnosti medzi funkčné NDRG členovia rodiny 1-4 u myší.

rad štúdií ukazujú, že nadmerná expresia NDRG1 v bunkových líniách rakovinových vytvára nápadné fenotyp [27]. To je tiež hlásil, že nadmerná expresia Ndrg1a vo Xenopus
embryí má za následok zníženie pronefros a zmätený somit [36]. Z neznámych dôvodov, mohli by sme sa dostať mimomaternicové Ndrg1a v závislosti na Xenopus
embryí. Je potrebné zdôrazniť, že skrátená verzia Ndrg1a sa počas prvých 48 aminokyselín v N-koncovej chýbal použitá pre injekciu mRNA a MO dizajn v skoršej štúdie [36]. Tiež sme sa snažili injekciu mRNA sa tejto krátkej verzii a injikovanej embryá boli zdravé aj pri vysokých dávkach (4 ng mRNA). Sme nemohli zachrániť našu ndrg1a
MO fenotyp s touto skrátenej verzii Ndrg1a jeden. A konečne, silné endodermal výrazom ndrg1a
je znázornené v našej štúdii a opísaný Costa et al. [35] nebol detegovaný v tejto štúdii [36].

Ndrg1a sprostredkované Crosstalk medzi RA a Wnt /β-katenin je obmedzený na Xenopus
Pankreas, pažeráka, žalúdka, a dvanástnika tvárnenie bunky

v priebehu embryogenézy, musí bunky neustále integrovať niekoľko signálnych dráh na dosiahnutie ich odlišný osud v správnom čase a mieste. Integrovaný Úloha FGF, RA, a Wnt signálnych dráh v špecifikácii pľúc primordium a kontrola rastu pľúc bud definovaný u myší [65] sa ukladá do Xenopus
[66]. U myší, zdá sa, že RA potláča Wnt protivník Dkk1
výraz v prospektívnej pľúc endoderm z E8.5, E9.5 embryí, čo umožňuje kanonické Wnt signalizácie sprostredkovanej pľúcnej špecifikáciu [65]. RA a Wnt dráhy sú spojené s reumatoidnou artritídou po prúde cieľových génov osr1 stroje a OSR2
udržať prsné plutvy vývoj Danio pruhované [67]. Dohromady tieto prípady odhaliť okolnosť, že RA podporuje Wnt /β-katenin.

Tu sme poskytnúť presvedčivé dôkazy o tom prvýkrát, je nám známe, že RA aktivovaný endodermal výrazom Ndrg1a potláča Wnt /beta -catenin signalizáciu a následne uvoľní potlačenie aktivitu Wnt /beta-katenin na Xenopus
pankreasu, pažeráka, žalúdka, dvanástnika a formácie, čo sa netýka špecifikáciu pečene a pľúc. Na podporu nášho zistenia, nadmerná expresia sekretovaného Wnt antagonistu Sfrp5 môže nahradiť RA vo vzťahu k indukcii exokrinné slinivky diferenciácie VegT injekčne zvierat krytky Xenopus
[24]. Škodlivé účinky predčasného ektopickej Wnt /β-katenin aktivácia na tvorbu pečene a pľúc bud vidieť v tejto štúdii, rovnako ako v predchádzajúcej štúdii [22], nie je v rozpore s pozitívnu úlohu kanonickej Wnt signalizácie v podpore pečeň a pľúca vývoj, ktorý bol pozorovaný, keď bol Wnt /β-katenin aktivovaný v Xenopus
embryá zo stupňov 30 až 42 pre pečeň a z fáz 28 až 35 pre pľúca, respektíve [22], [66]. Represie účinok RA na Xenopus
blastula Wnt /β-katenin [26] je nepravdepodobné, že sprostredkovaný Ndrg1a, pretože ndrg1a
nie je pre matku k dispozícii a jej Zygotic expresie pred Neurulace nie je aktivovaný , ako sa zistilo ako celá montáž in situ hybridizácia a RT-PCR analýzy (obr. 1A, [36] a dáta nie sú ukázaná). To zostáva byť skúmané, pokiaľ Ndrg1a môže komunikovať s Lrp6 a ako Ndrg1a potláča Wnt /β-katenin vo Xenopus
embryí.

materiáloch a metódach

Prehlásenie etika

Táto štúdia bola vykonaná v prísnom súlade s odporúčaniami v príručke pre starostlivosť a použitie laboratórnych zvierat z National Institutes of Health.

Other Languages