Hematopoiesis is a dynamic process

Hematopoiesis is a dynamic process that occurs in successive stages and distinct anatomical locations during the vertebrate life span (reviewed in Galloway and Zon, 2003). In zebrafish, the first wave of hematopoiesis, termed primitive or embryonic, occurs in two distinct regions of the lateral mesoderm. In the posterior mesoderm, bilateral stripes of both erythroid and endothelial precursors migrate toward the midline of the embryo to form the intermediate cell mass (ICM), which is the equivalent of the extraembryonic mammalian yolk sac blood islands. The endothelial precursors form discrete axial vessels, and surround the inner mass of proliferating erythroblasts that enter circulation by approximately 28 h post-fertilization (hpf). A second site of primitive hematopoiesis occurs within the anterior lateral mesoderm, in close association with endothelial precursors, and gives rise to macrophages and granulocytes (Bennett et al., 2001, Herbomel et al., 1999 and Lieschke et al., 2002). Lineage-specific genes, such as l-plastin and gata1, are restricted to the anterior myeloid or posterior erythroid populations, respectively ( Bennett et al., 2001, Herbomel et al., 1999 and Lieschke et al., 2002). In contrast to the transient primitive wave, definitive hematopoiesis generates long-term hematopoietic stem cells (HSCs) that continuously provide erythroid, myeloid, and lymphoid lineages throughout adulthood. Definitive hematopoiesis in the zebrafish is thought to initiate by 32 hpf, at which time runx-1 and c-myb expression occurs in presumptive definitive HSC along the ventral wall of the dorsal aorta ( Burns et al., 2002, Kalev-Zylinska et al., 2002 and Thompson et al., 1998). This site is analogous to the origin of definitive HSCs in the mammalian aorta-gonad-mesonephros (AGM) region ( Jaffredo et al., 1998, Medvinsky and Dzierzak, 1996 and North et al., 2002). Zebrafish lymphoid precursors expressing the T-cell-specific genes, recombination activating gene-1 and-2 (rag1 and rag2)( Willett et al., 1999) are found in the thymus as early as 3 dpf. By 5 dpf, hematopoietic expression occurs in the kidney primordia, which will become the site of adult zebrafish hematopoiesis ( Al-Adhami and Kunz, 1977 and Zapata, 1979).
The scl gene encodes a basic helix–loop-helix transcription factor ( Begley et al., 1990; Chen et al., 1990 and Finger et al., 1989) and is a key regulatory molecule in hematopoietic development. Gene targeting studies and chimeric analyses in mice demonstrate that scl is essential for the generation of all primitive and definitive hematopoietic lineages ( Porcher et al., 1996, Robb et al., 1995, Robb et al., 1996 and Shivdasani et al., 1995). The scl gene is also expressed in endothelial cells ( Hwang et al., 1993 and Kallianpur et al., 1994), and the expression in both cell types has suggested a possible role for scl in specification of the hemangioblast, a bipotential precursor for both hematopoietic and endothelial cells. Historically, the existence of a hemangioblast was hypothesized due to the close association of both cell types during avian embryonic development ( Murray, 1932 and Sabin, 1920). More recently, hematopoietic and endothelial precursors were shown to develop in cell culture from a single blast colony forming cell (BL-CFC), thus representing an in vitro equivalent of the hemangioblast ( Choi et al., 1998). Although scl expression occurs in endothelial cell types, Scl−/− mice have normal angioblast specification, and only display later defects in vascular remodeling ( Robb et al., 1995, Shivdasani et al., 1995 and Visvader et al., 1998). These findings are consistent with in vitro studies in which Scl−/− murine ES cells, following differentiation, are unable to generate hematopoietic precursors, but can generate adherent, flk1+endothelial cells ( Elefanty et al., 1997 and Robertson et al., 2000). Based on these observations, it can be concluded that murine Scl is not required for hemangioblast specification.
Transcripts for zebrafish scl appear at approximately the 2- to 3-somite stage in erythroid and endothelial precursors in the posterior lateral mesoderm and in myeloid and endothelial precursors in the anterior lateral mesoderm ( Gering et al., 1998 and Liao et al., 1998). Analyses in vitro have demonstrated that SCL functions in a multimeric transcriptional complex with LMO2, a LIM-only protein ( Wadman et al., 1997 and Warren et al., 1994). Similar to scl, targeted deletion of lmo2 in mice demonstrated a requirement in primitive and definitive hematopoiesis and angiogenesis, but not angioblast specification ( Yamada et al., 1998 and Yamada et al., 2000). Zebrafish scl and lmo2 are co-expressed spatiotemporally, and the scl+lmo2+ precursor cells in the posterior lateral mesoderm differentiate to generate adjacent but mutually exclusive hematopoietic (scl+lmo2+gata1+) and endothelial (scl+lmo2+flk1+) populations ( Davidson et al., 2003 and Gering et al., 1998). The expression of scl persists in both cell types through approximately 28 hpf.
In contrast to the mouse studies described above, previous functional analyses of scl in zebrafish have suggested a role in the specification of hemangioblasts. The zebrafish mutant, cloche (clo), displays a loss of hematopoietic and endothelial tissue ( Stainier et al., 1995). Forced expression of scl in clo mutants rescues both primitive erythroid and vascular gene expression ( Liao et al., 1998 and Porcher et al., 1999), suggesting that scl functions downstream of clo in specification of hemangioblasts. In wild-type embryos, the expansion of posterior erythroid and endothelial gene expression in response to scl occurs at the expense of somitic mesoderm ( Gering et al., 1998), and forced co-expression of scl and lmo2 results in enhanced induction of anterior endothelial gene expression at the expense of cardiac mesoderm ( Gering et al., 2003). Thus, exogenous scl is able to reprogram mesodermal fate to blood and endothelial tissue.
To date, mutations in the scl locus have not been identified from large-scale mutagenesis screens in zebrafish, precluding loss-of-function analyses. To investigate the function of endogenous scl during zebrafish hematopoietic and endothelial development, we created an scl knockdown by utilizing site-directed, anti-sense morpholinos to inhibit proper mRNA splicing. The results described demonstrate that zebrafish scl is essential for the development of all primitive and definitive hematopoietic lineages, but not for the specification of angioblasts. When the scl morpholino was injected into animals harboring an lmo2 promoter-green fluorescent protein reporter transgene (Tg(lmo2:EGFP)), allowing for visualization of vessel formation by GFP fluorescence in live animals (Zhu et al., manuscript in preparation), later defects in angiogenesis were observed. The scl morphant phenotype is similar to that of Scl−/− mice, and highlights the evolutionary conservation of scl function. To further investigate the ability of exogenous scl to induce endothelial gene expression, we over-expressed scl in the zebrafish mutants, clo and spadetail (spt), a bloodless mutant that displays abnormal posterior mesoderm development ( Griffin et al., 1998, Ho and Kane, 1990 and Kimmel et al., 1989). In both clo and spt, a robust induction of hematopoietic tissue was observed, whereas the induction of endothelial tissue was attenuated. These results strongly indicate that although scl has the ability to induce both tissues, there are distinct requirements for each. Interestingly, in clo, lmo2 was not induced upon scl over-expression, indicating that scl can function independently of lmo2 when present in excess. Our findings demonstrate that scl is normally required downstream of hemangioblast formation for hematopoietic development and angiogenesis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Hematopoiesis เป็นกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่อเนื่องและสถานกายวิภาคที่แตกต่างกันในระหว่างช่วงชีวิตหลอด (ทบทวน Galloway และ Zon, 2003) ในปลาม้าลาย คลื่นของ hematopoiesis เรียกว่าดั้งเดิม หรือตัว อ่อน แรกเกิดขึ้นในภูมิภาคที่แตกต่างกันสองของ mesoderm ด้านข้าง ใน mesoderm หลัง ลายทวิภาคีทั้ง erythroid และบุผนังหลอดเลือด precursors โยกย้ายไปทาง midline ของตัวอ่อนเพื่อมวลเซลล์กลาง (ICM), ซึ่งจะเหมือนกับเกาะเลือดแดง sac mammalian extraembryonic Precursors บุผนังหลอดเลือดแบบเรือแยกกันแกน และล้อมรอบฝูง erythroblasts proliferating ที่ใส่หมุนเวียน โดยประมาณ 28 h หลังปฏิสนธิ (hpf) ภายใน สองไซต์ของ hematopoiesis ดั้งเดิมภายใน mesoderm ด้านข้างแอนทีเรียร์ ในความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ precursors บุผนังหลอดเลือด และก่อให้เกิดบังเอิญและ granulocytes (เบนเนตและ al., 2001, Herbomel et al., 1999 และ Lieschke และ al., 2002) ลินเนจเฉพาะยีน l-plastin และ gata1 มีจำกัดให้ประชากร erythroid ชนิดไมอิลอยด์ หรือหลังแอนทีเรียร์ ตามลำดับ (เบนเนตและ al., 2001, Herbomel et al., 1999 และ Lieschke และ al., 2002) ตรงข้ามคลื่นดั้งเดิมแบบฉับพลัน hematopoiesis ทั่วไปสร้างระยะยาวกำเนิดของเม็ดเลือดเซลล์ต้นกำเนิด (HSCs) ที่ให้ erythroid ชนิดไมอิลอยด์ และ lymphoid เชื้อชาติตลอดวัยผู้ใหญ่ได้อย่างต่อเนื่อง Hematopoiesis ทั่วไปในปลาม้าลายเป็นความคิดที่เริ่มต้น โดย 32 hpf เวลาที่ runx-1 และ c-myb นิพจน์เกิดมงเปอ presumptive ทั่วไปตามกำแพง ventral dorsal aorta (ไหม้และ al., 2002, al. et Kalev Zylinska, 2002 และทอมป์สันและ al., 1998) เว็บไซต์นี้จะคล้ายคลึงกับต้นกำเนิดของ HSCs ทั่วไปในภูมิภาค mammalian aorta-gonad-mesonephros (สามัญ) (Jaffredo และ al., 1998, Medvinsky และ Dzierzak, 1996 และเหนือและ al., 2002) ปลาม้าลาย precursors lymphoid แสดงเฉพาะ T เซลล์ยีน recombination เปิดยีน-1 และ-2 (rag1 และ rag2) (Willett et al., 1999) ที่พบในต่อมไทมัสเป็นต้นเป็น 3 dpf โดย 5 dpf นิพจน์กำเนิดของเม็ดเลือดเกิดขึ้นใน primordia ไต ซึ่งจะกลายเป็นเว็บไซต์ของปลาม้าลายผู้ใหญ่ hematopoiesis (อัล Adhami และ Kunz, 1977 และ Zapata, 1979)ยีน scl จแมปปัจจัยพื้นฐานเกลียวเกลียว – วน transcription (Begley และ al., 1990 เฉินและ al., 1990 และนิ้ว et al., 1989) และโมเลกุลกำกับดูแลสำคัญในพัฒนากำเนิดของเม็ดเลือด ยีนที่กำหนดเป้าหมายการศึกษาและวิเคราะห์ chimeric ในหนูสาธิต scl นั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างทั้งหมดดั้งเดิม และทั่วไปกำเนิดของเม็ดเลือดเชื้อชาติ (Porcher et al., 1996 โซเฟียร็อบและ al., 1995 โซเฟียร็อบเอ็ด al., 1996 และ Shivdasani และ al., 1995) นอกจากนี้ยังมีแสดงยีน scl ในเซลล์บุผนังหลอดเลือด (Hwang et al., 1993 และ Kallianpur et al., 1994), และนิพจน์ในเซลล์ทั้งสองชนิดได้แนะนำบทบาทสุดสำหรับ scl ในข้อมูลจำเพาะของ hemangioblast สารตั้งต้น bipotential สำหรับเซลล์บุผนังหลอดเลือด และกำเนิดของเม็ดเลือด ประวัติ การดำรงอยู่ของ hemangioblast ถูกตั้งสมมติฐานว่าเนื่องจากทั้งสองชนิดเซลล์สมาคมปิดระหว่างนกตัวอ่อนพัฒนา (Murray, 1932 และ Sabin, 1920) เมื่อเร็ว ๆ นี้ precursors กำเนิดของเม็ดเลือด และบุผนังหลอดเลือดถูกแสดงเพื่อพัฒนาในการเพาะเลี้ยงเซลล์จากอาณานิคมเดียวระเบิดที่ขึ้นรูปเซลล์ (BL-CFC), แทนเทียบเท่ากับการเพาะเลี้ยง hemangioblast (Choi et al., 1998) ดังนั้น แม้ ว่าเกิด scl นิพจน์ในเซลล์บุผนังหลอดเลือด Scl−/− หนูมีข้อมูลจำเพาะ angioblast ปกติ แสดงเฉพาะข้อบกพร่องในภายหลังในการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือด (โซเฟียร็อบและ al., 1995, Shivdasani และ al., 1995 และ Visvader และ al., 1998) ผลการวิจัยนี้สอดคล้องกับการศึกษาการเพาะเลี้ยงในที่ Scl−/− murine ES เซลล์ สร้างความแตกต่างต่อไปนี้ ไม่สร้าง precursors กำเนิดของเม็ดเลือด แต่สามารถสร้าง adherent, flk1 + เซลล์บุผนังหลอดเลือด (Elefanty และ al., 1997 และโรเบิร์ตสันและ al., 2000) ตามสังเกตเหล่านี้ จึงสามารถสรุปได้ว่า ไม่จำเป็นสำหรับข้อมูลจำเพาะ hemangioblast murine Sclใบแสดงผลสำหรับปลาม้าลาย scl ปรากฏที่ประมาณขั้น 2 - การ 3-somite erythroid และบุผนังหลอดเลือด precursors mesoderm ด้านข้างหลัง และบุผนังหลอดเลือด และชนิดไมอิลอยด์ precursors ในการแอนทีเรียร์ด้านข้าง mesoderm (Gering et al., 1998 และเลี้ยวและ al., 1998) เครื่องมือวิเคราะห์ได้แสดงว่า SCL งานใน multimeric transcriptional กับ LMO2 โปรตีนริมเดียว (Wadman และ al., 1997 และวอร์เรน et al., 1994) คล้ายกับ scl การลบเป้าหมายของ lmo2 ในหนูแสดงความต้องการใน hematopoiesis ดั้งเดิม และทั่วไป และ angiogenesis แต่ไม่ angioblast สเปค (ยามาดะและ al., 1998 และยามาดะและ al., 2000) ปลาม้าลาย scl และ lmo2 จะร่วมแสดง spatiotemporally และ scl + lmo2 + แตกเซลล์สารตั้งต้นใน mesoderm ด้านข้างหลังสร้างติดกันแต่เฉพาะกำเนิดของเม็ดเลือด (scl + lmo2 + gata1 +) และบุผนังหลอดเลือด (scl + lmo2 + flk1 +) ประชากร (Davidson et al., 2003 และ Gering และ al., 1998) นิพจน์ของ scl ยังคงอยู่ในเซลล์ทั้งสองชนิดผ่านประมาณ 28 hpfตรงข้ามศึกษาเมาส์ข้าง วิเคราะห์ทำงานก่อนหน้านี้ของ scl ในปลาม้าลายได้แนะนำในข้อมูลจำเพาะของ hemangioblasts ปลาม้าลาย mutant, cloche (clo), แสดงการสูญเสียเนื้อเยื่อบุผนังหลอดเลือด และกำเนิดของเม็ดเลือด (Stainier และ al., 1995) ค่าบังคับของ scl ในสายพันธุ์ clo rescues erythroid ดั้งเดิมและยีนที่หลอดเลือด (เหลียวและ al., 1998 และ Porcher et al., 1999), การแนะนำหน้าที่ scl ที่น้ำของ clo ในข้อมูลจำเพาะของ hemangioblasts ในโคลนชนิดป่า การขยายตัวของ erythroid หลังและบุผนังหลอดเลือดยีนตอบ scl เกิดค่าใช้จ่าย somitic mesoderm (Gering et al., 1998), และการบังคับร่วมของ scl lmo2 ผลเหนี่ยวนำพิเศษของแอนทีเรียร์บุผนังหลอดเลือดยีนค่าใช้จ่ายของ mesoderm หัวใจ (Gering et al., 2003) ดังนั้น scl บ่อยจะสามารถ reprogram เฟต mesodermal เลือดและเนื้อเยื่อบุผนังหลอดเลือดTo date, mutations in the scl locus have not been identified from large-scale mutagenesis screens in zebrafish, precluding loss-of-function analyses. To investigate the function of endogenous scl during zebrafish hematopoietic and endothelial development, we created an scl knockdown by utilizing site-directed, anti-sense morpholinos to inhibit proper mRNA splicing. The results described demonstrate that zebrafish scl is essential for the development of all primitive and definitive hematopoietic lineages, but not for the specification of angioblasts. When the scl morpholino was injected into animals harboring an lmo2 promoter-green fluorescent protein reporter transgene (Tg(lmo2:EGFP)), allowing for visualization of vessel formation by GFP fluorescence in live animals (Zhu et al., manuscript in preparation), later defects in angiogenesis were observed. The scl morphant phenotype is similar to that of Scl−/− mice, and highlights the evolutionary conservation of scl function. To further investigate the ability of exogenous scl to induce endothelial gene expression, we over-expressed scl in the zebrafish mutants, clo and spadetail (spt), a bloodless mutant that displays abnormal posterior mesoderm development ( Griffin et al., 1998, Ho and Kane, 1990 and Kimmel et al., 1989). In both clo and spt, a robust induction of hematopoietic tissue was observed, whereas the induction of endothelial tissue was attenuated. These results strongly indicate that although scl has the ability to induce both tissues, there are distinct requirements for each. Interestingly, in clo, lmo2 was not induced upon scl over-expression, indicating that scl can function independently of lmo2 when present in excess. Our findings demonstrate that scl is normally required downstream of hemangioblast formation for hematopoietic development and angiogenesis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

hematopoiesis เป็นกระบวนการแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่อเนื่องและสถานที่ทางกายวิภาคที่แตกต่างในช่วงชีวิตที่มีกระดูกสันหลัง (สอบทานใน Galloway และ Zon 2003) ใน zebrafish, คลื่นลูกแรกของโลหิตที่เรียกว่าดั้งเดิมหรือตัวอ่อนที่เกิดขึ้นในสองภูมิภาคที่แตกต่างของ mesoderm ด้านข้าง ใน mesoderm หลังลายทวิภาคีของทั้งเม็ดเลือดแดงและสารตั้งต้น endothelial โยกย้ายไปยังเส้นแบ่งของตัวอ่อนที่จะสร้างมวลเซลล์กลาง (ICM) ซึ่งเทียบเท่าของไข่แดงเลี้ยงลูกด้วยนม extraembryonic ถุงเกาะเลือด สารตั้งต้น endothelial รูปแบบเรือแกนเนื่องและล้อมรอบมวลภายในของ proliferating erythroblasts ที่เข้าสู่ระบบการไหลเวียนได้ประมาณ 28 ชั่วโมงหลังการปฏิสนธิ (HPF) เว็บไซต์ที่สองของโลหิตดั้งเดิมเกิดขึ้นภายใน mesoderm ข้างหน้าในการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับสารตั้งต้น endothelial และก่อให้เกิดการขนาดใหญ่และ granulocytes (เบนเน็ตต์ et al., 2001, Herbomel et al., 1999 และ Lieschke et al., 2002) ยีน Lineage เฉพาะเช่น L-Plastin และ gata1, ถูก จำกัด ให้เม็ดเลือดก่อนหรือประชากรเม็ดเลือดแดงหลังตามลำดับ (เบนเน็ตต์ et al., 2001, Herbomel et al., 1999 และ Lieschke et al., 2002) ในทางตรงกันข้ามกับคลื่นดั้งเดิมชั่วคราว hematopoiesis แตกหักสร้างระยะยาวเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSCs) ที่ต่อเนื่องให้เม็ดเลือดแดง, เม็ดเลือดและ lineages ต่อมน้ำเหลืองทั่วผู้ใหญ่ hematopoiesis แตกหักใน zebrafish เป็นความคิดที่จะเริ่มต้น 32 HPF เวลาที่ runx-1 และการแสดงออก C-MYB เกิดขึ้นในขั้นสันนิษฐาน HSC ตามผนังหน้าท้องของหลอดเลือดแดงใหญ่หลัง (เบิร์นส์ et al., 2002 Kalev-Zylinska และคณะ . ปี 2002 และ ธ อมป์สัน et al., 1998) เว็บไซต์นี้จะคล้ายคลึงกับต้นกำเนิดของ HSCs ที่ชัดเจนในการเลี้ยงลูกด้วยนมเส้นเลือด-อวัยวะสืบพันธุ์-mesonephros (AGM) ภูมิภาค (Jaffredo et al., 1998, Medvinsky และDzierżak 1996 และทวีป et al., 2002) สารตั้งต้นที่ต่อมน้ำเหลือง zebrafish แสดงยีน T-cell เฉพาะการเปิดใช้งานการรวมตัวของยีน-1 และ 2 (rag1 และ rag2) (วิลเล็ต et al., 1999) ที่พบในต่อมไทมัเร็วที่สุดเท่าที่ 3 DPF โดย 5 DPF แสดงออกเม็ดเลือดเกิดขึ้นใน primordia ไตซึ่งจะกลายเป็นที่ตั้งของโลหิต zebrafish ผู้ใหญ่ (อัล Adhami และ Kunz, ปี 1977 และเปาลา, 1979).
ยีน SCL encodes พื้นฐานเกลียววงเกลียวถอดความปัจจัย (Begley et al, 1990;... เฉินและคณะ, 1990 และลายนิ้วมือและคณะ, 1989) และเป็นโมเลกุลกฎระเบียบที่สำคัญในการพัฒนาเม็ดเลือด ยีนเป้าหมายการศึกษาและการวิเคราะห์ลูกผสมในหนูแสดงให้เห็นว่า SCL เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างทั้งหมด lineages เม็ดเลือดดั้งเดิมและทั่วไป (Porcher et al., 1996 Robb et al., 1995 Robb et al., 1996 และ Shivdasani et al., 1995) ยีน SCL จะแสดงยังอยู่ในเซลล์บุผนังหลอดเลือด (Hwang et al., 1993 และ Kallianpur et al., 1994) และการแสดงออกทั้งในเซลล์ชนิดได้แนะนำบทบาทเป็นไปได้สำหรับ SCL ในสเปคของ hemangioblast, ปูชนียบุคคล bipotential ทั้ง เม็ดเลือดและเซลล์บุผนังหลอดเลือด ในอดีตการดำรงอยู่ของ hemangioblast ถูกตั้งสมมติฐานจากการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดของเซลล์ชนิดทั้งในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนนก (Murray, 1932 และซาบิน, 1920) เมื่อเร็ว ๆ นี้เม็ดเลือดและสารตั้งต้น endothelial ถูกแสดงให้เห็นถึงการพัฒนาในการเพาะเลี้ยงเซลล์จากการเป็นอาณานิคมของระเบิดเดียวสร้างเซลล์ (BL-CFC) จึงเป็นตัวแทนในหลอดทดลองเทียบเท่า hemangioblast (Choi et al., 1998) แม้ว่าการแสดงออก SCL เกิดขึ้นในเซลล์ชนิด endothelial, Scl - / - หนูมีข้อกำหนด angioblast ปกติและแสดงเฉพาะข้อบกพร่องต่อมาในการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือด (... Robb et al, 1995, Shivdasani, et al, 1995 และ Visvader, et al, 1998) การค้นพบนี้มีความสอดคล้องกับที่ในการศึกษาการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อใน Scl - / -.. หมาเซลล์ ES ดังต่อไปนี้ความแตกต่างไม่สามารถที่จะสร้างเม็ดเลือดสารตั้งต้น แต่สามารถสร้างสาวก, flk1 + endothelial เซลล์ (Elefanty et al, 1997 และโรเบิร์ตและคณะ, 2000) ตามข้อสังเกตเหล่านี้ก็สามารถสรุปได้ว่าหมา Scl ไม่จำเป็นต้องใช้สำหรับข้อกำหนด hemangioblast.
Transcripts สำหรับ SCL zebrafish ปรากฏที่ประมาณ 2 ถึง 3-somite เวทีในเม็ดเลือดแดงและสารตั้งต้น endothelial ใน mesoderm หลังด้านข้างและในสารตั้งต้นของเม็ดเลือดและ endothelial ใน mesoderm ข้างหน้า (เก et al., 1998 และเหลียว et al., 1998) การวิเคราะห์ในหลอดทดลองได้แสดงให้เห็นว่าการทำงานใน SCL ซับซ้อนถอดรหัส multimeric กับ LMO2, โปรตีน LIM เท่านั้น (Wadman et al., 1997 และวอร์เร et al., 1994) คล้ายกับ SCL ลบเป้าหมายของ lmo2 ในหนูแสดงให้เห็นถึงความต้องการใน hematopoiesis ดั้งเดิมและที่ชัดเจนและเจเนซิส แต่ไม่เป angioblast (Yamada et al., 1998 และยามาดะ et al., 2000) zebrafish SCL และ lmo2 จะร่วมแสดงความ spatiotemporally และ SCL + lmo2 + เซลล์สารตั้งต้นในหลังความแตกต่าง mesoderm ข้างในการสร้างเม็ดเลือดที่อยู่ติดกัน แต่พิเศษร่วมกัน (SCL + lmo2 + gata1 +) และ endothelial (SCL + lmo2 + flk1 +) ประชากร (เดวิดสันและ al., 2003 และเก et al., 1998) การแสดงออกของ SCL ยังคงมีอยู่ทั้งในเซลล์ชนิดผ่านประมาณ 28 HPF.
ในทางตรงกันข้ามกับการศึกษาเมาส์ที่อธิบายไว้ข้างต้นการวิเคราะห์การทำงานก่อนหน้านี้ของ SCL ใน zebrafish ได้ชี้ให้เห็นบทบาทในสเปคของ hemangioblasts กลายพันธุ์ zebrafish, ระฆัง (นาฬิกา) แสดงการสูญเสียของเม็ดเลือดและเนื้อเยื่อ endothelial (Stainier et al., 1995) การแสดงออกที่ถูกบังคับจาก SCL ในการกลายพันธุ์ clo ช่วยทั้งเม็ดเลือดแดงดั้งเดิมและการแสดงออกของยีนหลอดเลือด (Liao et al., 1998 และ Porcher et al., 1999) ชี้ให้เห็นว่าฟังก์ชั่น SCL ปลายน้ำของนาฬิกาในสเปคของ hemangioblasts ในตัวอ่อนชนิดป่าการขยายตัวของเม็ดเลือดแดงหลังและการแสดงออกของยีน endothelial ในการตอบสนองต่อ SCL เกิดขึ้นในค่าใช้จ่ายของ somitic mesoderm (เก et al., 1998) และบังคับให้ร่วมแสดงออกของ SCL และผล lmo2 ในการเหนี่ยวนำที่เพิ่มขึ้นของหน้า การแสดงออกของยีน endothelial ค่าใช้จ่ายของ mesoderm การเต้นของหัวใจ (เก et al., 2003) ดังนั้น SCL ภายนอกสามารถ reprogram ชะตากรรม mesodermal เลือดและเนื้อเยื่อ endothelial.
ในวันที่กลายพันธุ์ในสถาน SCL ยังไม่ได้รับการยืนยันจากหน้าจอฉับขนาดใหญ่ใน zebrafish, precluding การสูญเสียของฟังก์ชั่นการวิเคราะห์ ในการตรวจสอบการทำงานของ SCL ภายนอกในระหว่างเม็ดเลือด zebrafish และการพัฒนา endothelial เราได้สร้างล้มลง SCL โดยใช้เว็บไซต์กำกับ morpholinos ต่อต้านความรู้สึกในการยับยั้งการประกบ mRNA ที่เหมาะสม ผลที่อธิบายไว้แสดงให้เห็นว่า SCL zebrafish เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาของ lineages เม็ดเลือดดั้งเดิมและที่ชัดเจนทั้งหมด แต่ไม่ได้สำหรับสเปคของ angioblasts เมื่อ morpholino SCL ถูกฉีดเข้าไปในสัตว์เยิ้มโปรตีนเรืองแสงสีเขียวก่อการ lmo2 ยีนนักข่าว (TG (lmo2: EGFP)) เพื่อให้ภาพของการสร้างเรือโดยการเรืองแสง GFP ในสัตว์ที่มีชีวิต (. จู้และคณะต้นฉบับในการเตรียมการ) ข้อบกพร่องต่อมาในเจเนซิสถูกตั้งข้อสังเกต ฟีโนไทป์ morphant SCL จะคล้ายกับที่ของ Scl - / - หนูและไฮไลท์การอนุรักษ์วิวัฒนาการของฟังก์ชั่น SCL เพื่อเป็นการตรวจสอบความสามารถของ SCL ภายนอกเพื่อก่อให้เกิดการแสดงออกของยีน endothelial เราการแสดงออก SCL ในการกลายพันธุ์ zebrafish, นาฬิกาและ spadetail (SPT) กลายพันธุ์เลือดที่แสดงการพัฒนา mesoderm หลังผิดปกติ (กริฟฟิ et al., 1998, โฮและ เทอรีเคน, ปี 1990 และคิมเมล et al., 1989) ในนาฬิกาและ SPT ทั้งเหนี่ยวนำที่แข็งแกร่งของเนื้อเยื่อเม็ดเลือดเป็นข้อสังเกตในขณะที่เหนี่ยวนำของเนื้อเยื่อบุผนังหลอดเลือดจะถูกยับยั้ง ผลลัพธ์เหล่านี้อย่างมากแสดงให้เห็นว่าแม้ SCL มีความสามารถในการกระตุ้นเนื้อเยื่อทั้งสองมีความต้องการแตกต่างกันสำหรับแต่ละ ที่น่าสนใจในนาฬิกา, lmo2 ไม่ได้เกิดกับ SCL มากกว่าการแสดงออกแสดงให้เห็นว่า SCL สามารถทำงานเป็นอิสระจาก lmo2 เมื่ออยู่ในส่วนที่เกิน ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่า SCL เป็นปกติต้องต่อเนื่องของการสร้าง hemangioblast สำหรับการพัฒนาเม็ดเลือดและเจเนซิส

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การกำเนิดเซลล์เม็ดเลือดเป็นแบบไดนามิก กระบวนการที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่อเนื่องและแตกต่างกันกายวิภาคสถานที่ในระหว่างช่วงชีวิตของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ( ดูใน กัลโลเวย์ และซน , 2003 ) ในปลาม้าลาย , คลื่นแรกของการกำเนิดเซลล์เม็ดเลือด termed ดั้งเดิมหรือตัวอ่อนเกิดขึ้นในสองภูมิภาคที่แตกต่างกันของมีโซเดิร์มด้านข้าง ในเมโซเดิร์มกันลายทวิภาคีของทั้งสองและการโยกย้าย erythroid บุต่อ midline ของตัวอ่อนในรูปแบบมวลเซลล์กลาง ( ICM ) ซึ่งเทียบเท่าของ extraembryonic ) ถุงไข่แดงเกาะเลือด สารแบบไม่ต่อเนื่องแบบทาเรือและ Surround มวลเซลล์ชั้นในของ proliferating ที่ระบุยอดขายโดยประมาณ 28 H หลังการปฏิสนธิ ( ความถี่ ) เว็บไซต์ที่สองของการตรวจสอบการกำเนิดเซลล์เม็ดเลือดเกิดขึ้นภายในมีโซเดิร์ม ด้านข้าง ด้านหน้า ในสมาคมใกล้ชิดกับบุตั้งต้น และให้เพิ่มขึ้นและ macrophages แกรนูโลไซต์ ( Bennett et al . , 2001 , herbomel et al . , 1999 และ lieschke et al . , 2002 )ยีนเฉพาะเชื้อสาย เช่น l-plastin และ gata1 , จํากัด เพื่อให้ด้านหน้าหรือด้านหลัง erythroid 10 ประชากรตามลำดับ ( Bennett et al . , 2001 , herbomel et al . , 1999 และ lieschke et al . , 2002 ) ในทางตรงกันข้ามกับคลื่นแบบชั่วคราว ที่การกำเนิดเซลล์เม็ดเลือดสร้างเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดโลหิตในระยะยาว ( hscs ) อย่างต่อเนื่องให้ erythroid 10 , ,เมื่อน้ำเหลืองและตลอดทั้งผู้ใหญ่ ขาดตัวการกำเนิดเซลล์เม็ดเลือดในปลาม้าลายเป็นความคิดที่ริเริ่มโดย 32 ความถี่ ซึ่ง runx-1 เวลาและการแสดงออก c-myb เกิดขึ้นในให้ผลที่ชัดเจนเช่น ตามผนังของเส้นเลือดเส้นประสาทบน ( เบิร์น et al . , 2002 kalev zylinska et al . , 2002 และ Thompson et al . , 1998 )เว็บไซต์นี้จะคล้ายคลึงกับต้นกำเนิดของแตกหัก hscs ในเส้นเลือด ) ต่อมเพศ mesonephros ( ประชุม ) ภูมิภาค ( jaffredo et al . , 1998 , และ medvinsky dzierzak , 1996 และเหนือ et al . , 2002 ) ปลาม้าลายน้ำเหลืองตั้งต้นแสดงยีน t-cell-specific การกระตุ้น , gene-1 and-2 ( rag1 และ rag2 ) ( วิลลิต et al . , 1999 ) พบในต่อมไทมัสเร็ว 3 DPF . โดย 5 DPFวิธีการแสดงออกที่เกิดขึ้นในไต ไพรม ์เดีย ซึ่งจะกลายเป็นเว็บไซต์ของผู้ใหญ่ ปลาม้าลายการกำเนิดเซลล์เม็ดเลือด ( อัล adhami คุนซ์ ซาปาตาและ 1977 และ 1979 )
SCL ยีน encodes พื้นฐาน–วงเกลียวเกลียว transcription factor ( เบ็กลีย์ et al . , 1990 ; Chen et al . , 1990 และนิ้ว et al . , 1989 ) เป็นโมเลกุลที่มีสำคัญในการพัฒนาวิธี .ยีนเป้าหมายที่ศึกษาและวิเคราะห์ในหนูแสดงให้เห็นว่า SCL เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับรุ่นทั้งหมดของแบบดั้งเดิมและแตกหักเมื่อเม็ดโลหิต ( พอร์เชอร์ et al . , 1996 , ร็อบ et al . , 1995 , ร็อบ et al . , 1996 และ shivdasani et al . , 1995 ) ที่ SCL ยีนยังแสดงออกในเซลล์เยื่อบุ ( ฮวาง et al . , 1993 และ kallianpur et al . , 1994 )และการแสดงออกในเซลล์ทั้งสองชนิดได้ชี้ให้เห็นบทบาทที่เป็นไปได้สำหรับ SCL ในสเปคของ hemangioblast , ไบโปเตนเซียลสารตั้งต้นสำหรับทั้งสองและเม็ดโลหิตเยื่อเซลล์ ประวัติศาสตร์ การดำรงอยู่ของ hemangioblast เป็นสมมติฐาน เนื่องจากสมาคมใกล้ชิดของทั้งสองประเภทเซลล์ในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อน ( Murray , และนก 1932 Sabin , 1920 ) เมื่อเร็วๆ นี้และสารตั้งต้นเป็นเม็ดโลหิตบุแสดงการพัฒนาการเพาะเลี้ยงเซลล์จากเดียวระเบิดอาณานิคมสร้างเซลล์ ( bl-cfc ) จึงเป็นตัวแทนในการสมมูลของ hemangioblast ( Choi et al . , 1998 ) แม้ว่าการแสดงออก SCL เกิดขึ้นในเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด SCL −− , / หนูปกติสเปค angioblast และแสดงเฉพาะหลังบกพร่องในหลอดเลือดเปลี่ยนแปลง ( ร็อบ et al . , 1995shivdasani et al . , 1995 และ visvader et al . , 1998 ) ข้อมูลเหล่านี้สอดคล้องกับผลการศึกษาที่ SCL −− ~ / ES เซลล์ , ต่อไปนี้การไม่สามารถสร้างเม็ดโลหิตไม่ยุ่งเกี่ยว แต่สามารถสร้างติด flk1 บุ , เซลล์ ( elefanty et al . , 1997 และโรเบิร์ต et al . , 2000 ) จากการสังเกตเหล่านี้