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1、pax7对骨骼肌再生发育作用的研究,报告人:王言,惑衍树徒仕宗碑箩摹畜胚蠢粘穴耸斥桨玉毡烟韶显掏忙桐帘书臂蜗送策鹊PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,pax7简介,骨骼肌损伤后的修复再生卫星细胞,Pax7在肌肉再生修复中的重要角色,主要内容:,1,2,3,4,结语与展望,竞惑观土独郭诱商屉劫镑敝岛呈妹奎子飞汾鞋建翱弄痛曳位肌甘瑰吸沤异PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,pax7属于pax(Paired box)基因家族,pax基因家族是与发育相关的转录因子,该基因家族最早发现于果蝇,是一类在进化上高度保守的基因家族。pax基因家族共包含9个成员(pax1-9),根据
2、结构域的种类、序列相似度和功能保守性被分为4个亚基因家族,其中pax7属于亚家族III。,1.pax7简介,展挚静华状葫糟保朋品全庶捐匪茵扦复炕登燕诌华凸挠虽凛哇奉三众纂弓PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,1.1 pax7蛋白结构:包含一个由 128个氨基酸组成的配对框(Paired domain,PD)、一个八肽结构基序(Octapeptide motif,OP)和一个同源结构域(Homeodomain,HD),如图所示,PD 和 HD 结构域都是 DNA 结合区,OP 结构域位于二者之间。,(Chi and Epstein 2002),傻豌肩迎濒机性躬罐苇砾甲罢石炼爽腊靡彭
3、根呀瑞椒唉悟玖搏袜辕碎冲隧PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,1.2 pax7主要功能 Pax7 是在卫星细胞中表达的标志性基因,肌肉卫星细胞,又称为肌肉干细胞,决定着骨骼肌的生长和再生。Pax7 和 MRFs(生肌决定因子)家族成员相互作用共同参与肌肉的生成和分化过程。其中,肌纤维形成过程主要包括活化、分化和融合三个阶段。,(Le Grand and Rudnicki 2007),pax7,Pax3Pax7MyodMyf5,Myod,增殖,分化,副呸层迫令极教归炮雷依苯领让此要汝莎搪抓机愿汹剿增竿将煮刀负炒箭PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,1.3 pax7在肌
4、肉中的一些相关研究,殖恼雪渤嚷祸岭妙掳麓古闲谚蓖典蜘慎悔搓阮眩邀靴亮推续桐巫馈通藏馋PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,莱貉皿锑跑境彭岁坚湾裕皆躲藩灿喂柱欺哮羊谁揩驼壁晋文依懊毅诫粟散PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,综上所述,Pax7 基因对于肌肉的生成及分化都发挥着非常重要的作用,该基因的突变可能会影响其功能,进而影响动物的生长性状。,营关攻酌洋遍识匈首溪闻儡粘围铅锭拿观剿净帜琵欢疼隅传岩瓜藤圣击嘘PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,2.肌肉损伤后的修复再生 机械性损伤或某些疾病可以使肌肉卫星细胞激活,作为成肌前体细胞,肌卫星细胞具有增殖和自我更
5、新能力,对损伤肌肉的修复和维持起重要作用。肌肉再生的过程如下图:,卫星细胞,它夯俺捍感灯胰戒卯凤咋裹垫藻锌驻歧豢稚赦明岳匡苫壶骗忘臆图豆挥荔PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,2.1 活化的卫星细胞功能:.增殖并且彼此融合形成肌管细胞,进一步成熟形成肌纤维,参与生成新的肌肉;.具有自我更新能力产生新的卫星细胞。,莫歇耽违南舰饿羌耻买悟假虞寝幻砾模鸦坝蹈堆确蕊妙舔遁秤摧系赶莲委PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,2.2 骨骼肌卫星细胞自我更新的模式假说.假说一(zammit.et al.2004),a:只表达Pax7 的卫星细胞;b:Pax7 与 MyoD共表达的卫星
6、细胞;c:下调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞;,分化途径,自我更新途径,增殖途径,下调pax7,维持myod,下调myod,维持pax7,称默尘涸么谈恭抓惰智烽尹圆渺捷薛吞兜铰闻芹凋疡垮汞竭睹纸乓隔淹葛PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,假说二(kuang.et al.2007),a:只表达Pax7 的卫星细胞;b:Pax7 与 MyoD共表达的卫星细胞;c:下调了 Pax7 的表达而维持了 MyoD 表达的卫星细胞;d:Pax7 与 myf5 共表达的卫星细胞。,增殖,枯年澡天爸兄绳郸翔票集阅民隧厄偏澜贸节型烈守牌视慨敞豫诺彤护出森PAX7对肌肉损伤修复
7、的重要作用Business,假说一:是建立在对体外培养的卫星细胞观察的基础上,研究者在培养卫星细胞的时候都使用了高浓度的血清和鸡胚浸出物。因此,此模式是否适用于体内复杂的机体环境尚待进一步研究。假说二:第过程是否存在,目前还不清楚。,般犊您瘫炸完每血樊痢挝嘎魏麓疥恳右骑沽鄙流殿肩颓疾银幂居捻品眯旬PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,3.pax7在肌肉再生修复中的重要角色,正常组,突变组,胚胎期两组体重无差异,出生后突变组体重显著低于正常组,导致体重降低的一个重要因素是肌肉质量的降低。,两组在不同部位肌肉的肌纤维数量无显著差异,但是突变组肌纤维中细胞核数显著低于正常组突变组肌纤维直
8、径、横截面积明显小于正常组。,舜欲汀绎础邱侥玻钮辕仗狈钉饺详征猖氮谚式饥型残翻我淌柔傅掇香怂崩PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,突变组肌肉质量显著低于正常组,突变组的肌纤维直径和横截面积显著降低,突变组的肌纤维中肌细胞核明显减少,揭示突变组严重缺乏供应肌细胞核的卫星细胞,Pax7并不影响胚胎期肌肉发育,但是在出生后对卫星细胞的维持有重要作用,从而影响肌肉的生长。,厕狭国烽抠仰手愤殉屎诚寂西粘蛀闰姿狼恬造诀病丫曝颅椅祥怪狡平褒猩PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,(Megeney.et al.1996),Pax7基因突变的成熟个体发生肌肉萎缩和肌纤维损耗,Pax7基
9、因突变个体随着年龄增长(2,3个月6,7个月),其肌纤维损耗相对于正常组越来越严重,随着年龄的增长,肌肉会发生萎缩和损耗,但是伴随损伤同时也会进行修复的过程。而pax7基因异常的情况下,肌肉再生的过程完全不能跟上肌纤维损耗的速度,从而造成肌肉萎缩异常严重。,坐毡堕政获园辆盘纠填抄炒桂部毁厦篡膀科菱夫拂雪矗耀蔗糊金凿站疼题PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,CTX处理后一个月,正常组,突变组,CTX处理后一个月,心脏毒素处理一个月后的正常组肌肉,通过众多中央核的更新再生为新的肌纤维,从而保持着肌肉整体外观的正常。,突变组经过心脏毒素处理后,表现为严重的再生缺陷。处理肌纤维没有明显发
10、育,比起正常组小很多,如上图。,Pax7异常的肌肉在急性损伤后,表现出严重缺乏再生,痴鳖秽雏寓啥寨警亭卤瑟喘话诌颅子断鸭苯筒饼戏姜早娟青兑秉脉努倘拈PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,在肌肉随年龄增长开始萎缩损耗或者受到急性损伤后,正常肌肉都能进行一定程度的修复再生,从而保持肌肉的完整性,但是pax7突变个体肌肉表现出再生的严重缺乏。,在pax7突变的肌肉中缺乏功能卫星细胞,从而影响肌肉的再生修复。,宝彩姬瓷己掇捡铣旱监啪儡买熏乌觅芒富碧粱睡爵颗守悼椅达逛适浊过殊PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,,对Myf5、MyoD的表达有显著的影响,去除pax7表达后,细胞没
11、有明显的增殖。,Pax7对生肌调节因子有一定作用(Myf5是它直接的靶基因),缺失pax7会导致肌细胞细胞周期的停滞,从而影响肌细胞的增殖。,显方尚鹅希酌昭害阜兹威幂舷韶隆测眠筹噶舟鼎泰扬萎辐庚壮朱惨漠邑介PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,pax7 是强有力的生肌性诱导物,能使多能干细胞转变为生肌性细胞,在骨骼肌的发育和再生过程中起着至关重要的作用。,pax7 并不影响胚胎期的肌肉发育,但是对于卫星细胞的发育却是必需的,在卫星细胞的自我更新中也起重要作用。,肌肉受损 萎缩的再生,激活、增殖、分化、融合,卫星细胞,维持,pax7,4.结语与展望,纸踊寥因荒会黄喧臀吭夕碳碳吾秧握网
12、从瘴涕陈粟院霓套琅逢昨琴骗砂蔽PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,国内外对于 Pax7 基因的研究多集中在功能上,通过各方面的研究来阐明该基因在肌肉生成、修复和自我更新中的作用。今后的研究重点将集中于 pax7 在肌肉形成中的作用及其机制以及其与卫星细胞的相关作用方面,因为这意味着可以利用 pax7 使干细胞向生肌性细胞转变,这是一种旨在显著增强肌肉再生的肌肉疾病治疗策略。,儒章缓案羡律惊渴维指烂菌沾至宰傣嫉装及舅漂戎颊盼脯疽戈掣峻括嫁匠PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,Thank you!,恼疮闯促托朔戊赡侍奠纲逃靛锌渭调亚茶疗竣族镶达谜兢琉囊遵抑澳侩宜PAX7对肌肉损伤修复的重要作用Business,