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转染重组bcl-2基因缓解RA介导NTCD的电镜观察

孙榆;李泽桂;蔡文琴

摘要: 神经胚形成(neurulation)中关键的形态学变化是神经管的形成,在此过程中, 正常PCD是不可缺少的因素之一.在神经管关闭过程中发生率很高的各种神经管关闭缺陷 (neural tube closure defect,NTCD),大多数亦与凋亡异常有关.研究发现PCD广泛存在于发育中的神经系统,其意义在于对神经系统进行雕塑 ,终使人神经系统的发育达到结构的高度精细和功能的尽善尽美.但目前关于早期神经管发育中的PCD及与原癌基因bcl-2的关系研究极少.为此本实验用电镜技术结合全胚胎培养技术和重组基因转染技术研究转染bcl-2基因能否减轻PA介导NTCD中的细胞凋亡,旨在揭示bcl-2在神经管缺陷中的作用及可能的机制.结果显示正常神经管上皮细胞呈未分化状态,核浆比例大,胞质内细胞器少,主要为核糖体.在RA介导的神经管缺陷组,电镜下神经上皮细胞呈现典型的凋亡特征,早期为染色质的边聚,以后核膜发生凹陷和皱缩,进一步是核在胞浆内的断裂,后形成凋亡小体.在凋亡的全部过程中,细胞膜一直保持完整.我们还观察到,在凋亡的早期有大量空泡(vacuoles)出现在胞浆 ,高倍电镜下这些空泡是由于线粒体内膜嵴的断裂而导致线粒体的气球样变(balloo ned)而形成.经转染正义bcl-2基因后,虽然也偶见凋亡早期的细胞,但多数基本呈现正常的结构,与正常全胚胎培养的鼠胚神经管上皮细胞形态接近.我们将全胚胎培养的正常鼠胚转染反义bcl-2基因后,神经管上皮又呈现出细胞凋亡特征,如核的断裂、线粒体嵴的崩解和空泡形成.过去认为线粒体在凋亡中基本没有变化,故人们即使观察到凋亡细胞内的大量空泡,也不知道这种空泡的来源和意义.这一现象由Sasaki等于199 7年首次描述,认为线粒体的空泡形成是细胞凋亡级联反应的一个组成部分,我们观察到线粒体的破坏和凋亡现象共存在于RA介导的细胞凋亡.转染bcl-2基因后,能缓解部分细胞的凋亡,随之线粒体的损伤也缓解.故我们认为转染外源性bcl-2基因能通过维持线粒体膜的稳定来抑制凋亡.

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