涡虫神经系统再生研究进展.pdf

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1、鲁东大学学报(自然科学版)LudongUniversityJournal(NaturalScienceEdition)菇一涡虫神经系统再生研究进展胡国栋，王晓安(鲁东大学生命科学学院，山东烟台246039)摘要：涡虫因具有极强的再生能力，其再生机制倍受关注．本文从涡虫神经系统结构、细胞类群以及神经系统再生过程中基因表达模式等方面对其研究现状作一简要综述，以期为深入研究涡虫再生机制积累资料．关键词：涡虫；神经系统；再生中图分类号：Q955文献标志码：A文章编号：1673—8020(2014)02—

2、0138—05作为后生生物的早期代表，扁形动物最早出枢神经系统(cNs)由一对脑神经节及两条纵贯虫现了中胚层和两侧对称的体制，使得其在动物系体全长的腹神经索组成_2。。。．脑神经节位于腹神统演化史上占据着十分重要的地位．涡虫隶属于经索的顶端，两侧对称，在中央连接呈马蹄形或蝶扁形动物门涡虫纲，长期以来受到许多生物学家形；由中央纤维网和外周神经元细胞体构的关注．由于其极强的变形再生能力，一直被认为成，脑神经节向前、后及两侧共发出9对神经纤维是研究再生机制的理想材料．关于涡虫再生的研束，并由一些短的神

3、经连结成网状卜．由脑部究最早可以追溯到200多年前Pallas(1774年)发出大量感觉神经遍及身体边缘或与头部感觉器以及后来Dug~s(1828年)的工作．直到20世纪官如眼点等相联结．随着腹神经索沿虫体向下延初Morgan和Child两人做了大量关于涡虫再生的伸，小束神经元聚集化形成与脑神经节类似的结研究工作，为后来关于再生机理的研究奠定了重构，由该结构发出的横向纤维使得两条腹神经索要基础⋯．2O世纪90年代以来，Agata等日本学联系在一起J．另外，许多外侧神经从腹神经索者关于三角涡虫(D

4、ugesiajaponica)的大量工作逐发出在靠近虫体边缘部位形成分枝纤维束，并与渐将再生机理的研究推向分子水平．后来边缘神经网状组织相连0'卜．S~mchez和Newmark的系列工作则很快将与三角涡虫同科的地中海圆头涡虫(Schmidteamediterra-2涡虫神经细胞类群12ee1)确定为一种发育生物学的模式动物，他们于2002年构建了地中海圆头涡虫的EST文库，有资料表明，涡虫类不但具有单极神经细胞，2008年又成功构建了其基因组数据库，同时同时还有着相当数量的两极、多极神经细成功

5、地将RNA干扰(RNAi)¨和整体免疫荧胞23I驯，这一点在某种程度上与脊椎动物神经光_1、整体原位杂交等许多生物学研究技术系统有很大的相似性，而在其他无脊椎动物中多运用于涡虫干细胞和再生机理的探索，这些数据级神经细胞十分少见，这可能反映出系统发育早库和实验技术的建立为涡虫生物学研究奠定了坚期扁形动物与后口动物之间的某种联系。棚]．实的基础．有研究表明，两极神经细胞突出存在于腹神经索间的横向纤维_3。。．1965年Bullock等运用细胞学1涡虫神经系统结构技术基于神经细胞大小、数目、胞核特性等

6、把其分为七种类群及一种胶质细胞类群．涡虫是头部集中化的最低等动物之一，其中也有研究工作者对海产多肠目平角涡虫应用收稿日期：2014—0114；修回日期：2014—03—04基金项目：山东省自然科学基金资助(ZR2011CMO02)作者简介：胡国栋(1987一)，男，山东菏泽人。硕士研究生，主要研究方向为海洋动物学。E—mail：guyuehu55555@163．con。通讯作者：王晓安(1964一)，男，陕西南郑人。博士，硕士研究生导师，主要研究方向为动物学。E—mail：wangxiaoan@

7、163．tom。第2期胡国栋，等：涡虫神经系统再生研究进展139多种染色法(如H—E染色、Nissl染色、Caja~还原2天后，在此阶段被检测到与DjDSCAM等银法等)染色，将其神经细胞分为九个细胞群：吻基因对于涡虫头部神经网络的准确重建具有重要端外侧小细胞群、吻端细胞群、前背侧细胞群、背作用．(3)由脑神经节及其相连的侧神经和腹侧大型细胞、背侧小细胞群、后背侧细胞群、前腹神经索形成最初的中枢神经系统．再生4—5天后，侧细胞群、后腹侧细胞群和外侧细胞群[23]．eye53，1020HH被首次检

8、测于胚基中，有研究发现，运用RNAi技术干扰该两种基因后，涡虫再生出一3涡虫CNS再生过程中的基因表达个形态学上正常的脑及视觉系统，但却不能表现出模式正常畏光反应，这表明eye53，1020HH为视觉系统的功能恢复所必需．1996年Reuter等提出涡虫的再生至少是以下两个方面的结果：(1)原有的主纵向神经索首4与涡虫神经系统再生有关的几种先进行外向生长发出横向神经纤维；(2)切口前重要基因及机制端由”neoblasts”分化出新的神经细胞并与原腹神经索发出的神经纤维共同形成新脑_3．目前，参与