|
 
- 积分
- 436
- 威望
- 436
- 包包
- 1787
|
本帖最后由 凰龍泰 于 2018-2-19 03:57 编辑 * X8 A! K; m! r5 @+ f4 `; b
$ s8 a* w7 D1 F. N) u
在人胚胎发育的第2周，胚泡内细胞团细胞进行增殖与重排形成两层细胞，即上下两胚层构成的圆盘状结构，就是二胚层胚盘。然后在二胚层胚盘的基础上发育为原肠胚（gastrula）。目前生物学家研究发现哺乳类胚体原肠发育模式与鸟类相似。发现鸟类胚体命运图谱仅局限于上胚层，胚体本身和大量胚胎外膜都是由上胚层产生。它们认为下胚层细胞对正在发育的卵本身没有任何实质性的贡献，下胚层细胞只形成部分胚胎外膜，如卵黄囊和连接卵黄的基柄。但本人通过仔细的研究分析认为：原始生殖细胞与造血干细胞均可能来源于下胚层细胞。9 p$ k% H6 `) m4 K& y
一、原始生殖细胞来源于下胚层的假设* t. [$ `1 S9 a( c
原始生殖细胞是两性生殖细胞的“始祖”，它具有分化为卵原细胞或精原细胞的能力，并可进一步形成精子和卵子。. ~- @) R9 ^9 z2 f1 D" a
哺乳动物的原始生殖细胞（primitive germ cell,PGC）来源，多年来争论较多，或称源于内胚层、或称源于胚外中胚层等，但近年来报道生殖细胞来源于第二周胚胎的上胚层，或称原始外胚层。上胚层细胞增殖分化形成胎儿的体细胞、生殖细胞、胚外中胚层、和羊膜的外胚层等。是不是呢？5 j. m3 t* E$ l. A
1、原始生殖细胞来源于下胚层细胞的假设
4 Y/ C1 A% ~7 D! `地球上，无论是哪一种的生殖方式的生物，他们都在倾尽全力的在竞争着想把自己的基因传递下去。因此认为：各种生物为了基因能够完整的传递，首先就是要保证生殖细胞能够保留全套合子基因组的完整性，必然就会在第一时间内划出向生殖细胞方向分化的胚胎干细胞。例如在人胚的19~21天近尿囊基部的卵黄囊壁出现大而圆的原始生殖细胞系。可见在人胚的19天以前就已经有胚胎干细胞向生殖细胞方向分化了。根据视频寰宇地理的子宫日记讲述：人受精卵发育的第十四天时，所有发育中的细胞都是具有细胞分化的全能性的干细胞。由此估算，由胚胎干细胞迁移到卵黄囊壁住下来，到生成原始生殖细胞系仅5天时间是不够的，因此推算：在人受精卵发育的第十四前就已经有胚胎干细胞向卵黄囊壁迁移了。由于下胚层细胞紧靠并连接在卵黄囊上，可见，最快捷的途径是由下胚层的细胞向卵黄囊壁迁移。而下胚层细胞的形成是在受精的第二周，即胚泡植入时，因此推测，在人受精卵发育的第二周就已经划出向生殖细胞方向分化的胚胎干细胞了。推测在人受精卵发育的第二周，在上胚层细胞运动形成三胚层胚盘的同时，下胚层的部分细胞已经向卵黄囊壁迁移，开启了向原始生殖细胞分化的旅程。+ u, V0 l3 u$ n& x$ W, Q# F
另外，有生物学家观察鸟类胚体细胞命运时发现：原有下胚层细胞被推移至明区前端部位构成了新月生殖区，它们是生殖细胞的前体细胞，通过内移方式植入胚体性腺原基中发育为性腺细胞。这个发现证明了原始生殖细胞来源于下胚层细胞。
: `5 M: i1 M. n+ F$ I% c2、原始生殖细胞并不是由亨氏节诱导分化的/ c% J. O2 a/ H( G
在受精的第十四天后，来源于上胚层细胞的原条的一端形成器官导体细胞（亨氏节）。亨氏节诱导原条的所有经过它的细胞沿不同方向分化。* }3 W- Q( g% f0 L4 R- o
由于下胚层的部分细胞可能是直接进入到卵黄囊壁的。所以原始生殖细胞的分化与增殖可能并不是由器官导体（亨氏节）诱导的，它们可能是受到卵黄囊壁这个微环境中的一些信息分子诱导的。
! l4 F1 z+ v* N! Z) N R3、编码原始生殖细胞的基因连锁在X性染色体上？: O7 X5 V% I( r" O" z4 {
视频寰宇地理的子宫日记-同卵双胞胎讲述：....所有胎儿头几周发育情形都是一样的，若无变化所有人都会是女性，带男性Y染色体的胎儿，大约会在6周时形成睾丸，接着睾丸会开始产生睾固酮，睾固酮的出现会令胎儿开始具备男性的特征...。因为原始生殖细胞是两性生殖细胞的“始祖”，必然是性染色体的产物，所以根据这个视频的讲述表明：不管是男还是女在胚胎头几周发育是在表达X染色体上的基因。提示原始生殖细胞来源于作为主干线的X性染色体上的基因表达。即编码原始生殖细胞的基因序列连锁在X性染色体上。5 u- l& k4 A9 I' A& w
4、原始生殖细胞的基因表达模型的假设* j0 i& J; W5 ~$ d" ^3 C. M$ _
受精卵发育的第一阶段是纯卵裂过程。这阶段表达了排列在主干X染色体中DNA分子最开头一段的基因序列，这段编码指导卵裂的连锁基因的特点是：超简单和高度重复；接着表达在主干上第二段编码指导卵裂并迁移的连锁基因序列，这阶段细胞周期的G1早期的基因活动已经不再超简单和短暂，它们在表达指导卵裂基因的基础上，还在G1早期表达一系列指导细胞按遗传既定方向运动的信息分子的基因，其基因产物与细胞质里的母源因子共同协调指导内细胞团通过运动形成二胚层的胚盘；接着指导上、下胚层的细胞分别按遗传既定的方向运动，在受精的第十四天后，上胚层细胞运动形成原条，下胚层细胞也按遗传既定方向运动分别达到卵黄囊的既定部位。虽然这时候的细胞都还具有细胞分化的全能性，但它们表达的基因已经离主干的起点越来越远，加上它们因获得的卵细胞质不同，因此很显然的它们与卵裂球的全能性已经有了分别。0 [7 z4 H+ k K$ q$ u* y
推测一个基因编码一次分裂产生一代的原始生殖细胞，因此推测编码产生原始生殖细胞系的基因，是一段高度重复而且简单的基因序列，它们连锁在X染色体的DNA分子上，它的重复次数是一个生物学常数。当下胚层中有一部分全能干细胞进入到卵黄囊壁后，由卵黄囊壁这个微环境中可能存在的一些信息分子，诱导并启动连锁在主干X染色体DNA分子上编码产生原始生殖细胞的高度重复的基因序列循顺序表达，指导干细胞分裂产生遗传既定数量的又大而圆的原始生殖细胞系。7 q! l/ w$ T4 K4 F# i
二、原始造血干细胞起源于下胚层细胞假设9 L+ ] W( V" O4 R+ b9 s4 G
关于血的发生，一般认为血发生开始于胚外中胚层组织，特别是卵黄囊，然后迁往胚内的肝脏、脾脏、胸腺、淋巴结和骨髓。现在是寻找卵黄囊内原始造血干细胞的起源。
$ \1 A. {) ]5 L（一）、胚胎发育首先要分化出原始造血干细胞( P# P3 u. T$ e0 ]: M; j( p# k
1、卵黄囊膜上的血管网络的功能
2 }, P" e! G( S; E r卵黄囊的壁由内层的胚外内胚层和外层的胚外中胚层形成。位于胚体腹方包围在卵黄外的是具有丰富血管的膜囊。爬行类、鸟类等胚体的增长发育，均依赖于这些血管网络分解、吸收和输送巨大卵黄囊内贮存的丰富的营养物质。8 n" C8 }/ n% Y/ y# Y5 h
低等胎生哺乳动物的原始胎盘与进化一点的卵黄囊胎盘等，绒毛膜吸收的子宫乳都是通过卵黄囊膜上的血管网络输入胚体内。可见爬行类、鸟类与低等胎生哺乳动物等胚胎，都会在第一时间内分化出原始造血干细胞，继而形成卵黄囊膜上的血管网络及血细胞以维持胚体的增长发育。% s! j) b# v& O7 [
2、胎儿脐循环的重要性+ c& N" n% k$ Y9 `9 K! X. e( ?0 B
低等哺乳动物的卵富含卵黄，其卵黄囊相当发达；胎生哺乳动物的卵为少黄卵，其卵黄囊小且不含卵黄。因此哺乳动物胎儿在母体内发育，不是从卵子所储备的卵黄获取营养，其胚体直接从母体获取营养，这个过程必需通过胎盘的血液循环的物质交换功能才能实现，因而妊娠首先形成的是胎盘这个临时的器官。+ k* z5 z" X O& }% J7 I. \2 w Q
人胎盘中有两个各自独立的血液循环体系，即子体部血液循环和母体部血液循环。胎盘母体部血液循环是妊娠子宫血液循环的组成部分，胎盘子体部血液循环是胎儿脐循环的组成部分，其血液来自胎儿。因此哺乳动物（包括人类）个体发育分化的最重要的是：要在第一时间内利用卵黄囊内仅有的一点点营养物质储备，构建起胎儿的脐循环及有核红细胞，才得以与胎盘母体部的血液循环进行物质交换，才得以维持胚胎的生存与发育继续进行。$ U9 q# ^. H, S. B) S2 h" D& Y
（二）、胚胎发育的第一个重要程序是血的发生/ { m( i# k" ~" n) `
血是什么时候发生的？人最早的造血活动发生在卵黄囊造血期：其造血活动发生在体蒂、绒毛膜和次级卵黄囊紧贴内胚层的胚外间充质，称为第一代造血。其过程是：部分间充质细胞聚集成团，称为血岛（blood island）。血岛的细胞向两个方向分化，周边的细胞变扁，形成毛细血管内皮细胞，称为成血管细胞，中央的细胞变圆，强嗜碱性，与周边的细胞脱离，形成原始成血细胞（hemoblast）或最早的多能造血干细胞（卵黄囊造血干细胞）...。血岛为早期胚胎（10周前）的造血场所。Metcalf和Moore根据大量实验提出假设认为卵黄囊提供第一代造血干细胞。因此根据上述资料提示：为了维持妊娠，为了胎儿的生存和生长发育，人和动物的个体发育分化的第一个重要程序是：在卵黄囊内构建血管发育与造血的中心—血岛，血岛是原始造血干细胞（PGC）的生产基地。再由PGC构建胚胎的脐循环及有核红细胞。
; n" X! |" s Q$ Z（三）、尿囊胎盘子体部的血管网的发生时间
; T: P+ G! F+ @# G! F) s% S尿囊胎盘是高等哺乳动物所具有的一种胎盘，又称绒毛膜尿囊胎盘。这种胎盘的尿囊壁与绒毛膜融合成一片富含血管的结构。例如人胎盘子体部的血管与有核红细胞的发生：...在受精后17天左右，在次级干绒毛的间充质中出现了血管...，于是次级干绒毛转变成三级干绒毛...，受精后17~20天绒毛内的血管相互沟通而形成血管网，并通过绒毛膜板内的血管与尿囊血管（即后来的脐血管）相通，血管内开始出现有核红细胞...。根据上述资料推测：人造血中心的发生时间是在受精后17天以前。9 @$ l: C% j) k" t7 }& Z
（四）原始造血干细胞起源于下胚层细胞假设4 { f- N- T! B, O/ t
究竟血岛是来源于哪个胚层的细胞的呢？将中胚层外胚层体外共同培养并不导致血岛的形成，若将中胚层内胚层共同培养，则可诱导生成大量的血岛。但下胚层细胞是比中胚层、内胚层细胞更早出现的具有全能性的胚胎干细胞。' a; z) A+ W$ f8 j
原始血发生并不依赖胚胎的完整性，如在全鼠胚器官培养中，人为地诱导胚胎退化，而卵黄囊红系造血依然继续进行。可见早期的卵黄囊造血与胚体发育是截然分开的两部分，而二胚层时期的胚胎干细胞刚好也是分成上下两层的两个部分，由于胚体是由上胚层细胞增殖运动后形成，因而推测卵黄囊造血的血岛，是由另一部分的与卵黄囊紧密相连的下胚层中的细胞增殖运动到达卵黄囊壁后形成的。
$ D2 I$ O) c! `6 K+ A7 F1 ?受精后17天左右，也恰好是胚体形成的时间段。因此推测胚胎干细胞向原始造血干细胞方向分化比三胚层时期更早。因为视频寰宇地理的子宫日记讲述：人受精卵发育的第十四天时，所有发育中的细胞都是具有细胞分化的全能性的干细胞。若照此推算，在3天时间内，全能胚胎干细胞必需完成迁移到卵黄囊→形成血岛→形成原始造血干细胞→形成血管的全过程，这可能吗？显然是不可能的。因此推测：向原始造血干细胞方向分化的胚胎干细胞必然是没有经过原肠运动的下胚层细胞。! F' z/ p6 a& C5 t- w+ s$ v
推测在人受精卵发育的第二周，在上胚层细胞运动形成三胚层胚盘的同时，下胚层的细胞分成两部分，一部分向卵黄囊的原始造血干细胞（PGC）的生产基地迁移，开启向原始造血干细胞分化的旅程；另一部分细胞向卵黄囊壁迁移，开启向原始生殖细胞分化的旅程。8 S/ B% e$ X2 Q2 |5 M
（五）、编码各血细胞系的基因全部连锁在一个DNA分子上。6 |6 k& U- }) [* ~& N: @. I$ D. O
原始造血干细胞与原始生殖细胞虽然可能是共同来源于下胚层细胞，但它们迁移的目的地不同，即它们生存的微环境不同，所以它们获得的诱导分化的信号不同，所以它们被诱导表达的DNA分子也会不同。有研究结果表明，卵黄囊的确是成年造血干细胞的来源。由于造血干细胞的细胞分化潜能很庞大，相应的基因数量也很庞大，因此推测编码产生造血干细胞的基因不在X染色体上，推测编码原始造血干细胞及全部各血细胞系的基因全部连锁在同一个DNA分子（染色体）上。
4 U J/ I3 p$ U o（六）、原始造血干细胞的基因表达模型的假设, Q1 T! @6 J# Z4 P$ ~9 E- {: H
如果一个基因编码一次细胞分裂产生一代的原始造血干细胞，推测在编码各种血细胞系的基因的DNA分子的模板链的3＇端，会有一段简单的、高度重复的基因序列，它重复的数字是一个生物学常数。6 l* v+ d/ t0 d7 K2 ^
推测，当下胚层中的一部分全能干细胞进入到卵黄囊造血区域时，这微环境中可能存在的一些信息分子会去除这个染色体头部一端的所有的外包装，使DNA分子模板链的3＇端暴露出来，这些信息分子还能迫使原先结合在主干X染色体上起识别与结合RNA聚合酶Ⅱ分子作用的分子集团脱离下来，然后诱导它们转而结合到这个暴露的DNA分子模板链的3＇端上，启动并表达上面连锁着的高度重复的基因，指导干细胞分裂产生遗传既定数量的原始造血干细胞。9 p7 y' e& w' b+ q( O; `2 S
原始造血干细胞与胚胎干细胞的根本区别是：原始造血干细胞以及它们所有的后代细胞的RNA聚合酶Ⅱ分子集团已经永远的离开了主干X染色体的DNA分子，它们的RNA聚合酶Ⅱ分子集团已经开启表达编码各种血细胞系的DNA分子（岔道）上的基因。
; o2 {% M( `. p* k& a同理，原始造血干细胞的分化与原始生殖细胞一样可能并不是由器官导体（亨氏节）诱导的。
- j" I5 S0 e. g' |2 \: D. g1 t |
|
发表于 2018-2-19 03:42
