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欧亿总代理,环境中的氧气会导致蹼状趾的缺失

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自由手指在陆地上有许多明显的优势,如运动和抓取,而蹼状手指是水生或滑行动物的典型特征。但是两栖动物和羊膜动物——包括哺乳动物、爬行动物和鸟类——都有蹼趾。在日本的一项新研究中,科学家们首次发现,在胚胎发育过程中,一些动物物种能够探测到大气中氧气的存在,从而触发数字间网络的消失。他们的研究发表在6月13日的《发育细胞》杂志上。
 
两栖动物——像青蛙、蟾蜍、蝾螈和蝾螈这样的动物——通过手指和手指间区域或指间区域的不同生长模式形成手指而没有蹼。相比之下,羊膜细胞依赖于指间细胞死亡,或指间网状细胞死亡,这种机制导致肢体形状的更大变化。
 
“我们发现, 欧亿app手机介面很简洁并且精细欧亿手机客户端APP怎么样使用上能称是顺畅无比,通过细胞死亡来去除指间膜依赖于活性氧(ROS)的产生,而活性氧只发生在发育过程中暴露在足够氧气水平的胚胎中,”东京理工大学的资深作者田中美子(Mikiko Tanaka)说。
 
由于高氧水平会导致青蛙的细胞死亡,研究人员认为所有四足动物——包括两栖动物和羊膜动物——都有这种机制。“但两栖动物不会利用细胞死亡来塑造它们的数字间区域;数字和跨数字区域之间的增长率差异将决定它们的最终比例,”她表示。“我们认为,在两栖动物中,数字间细胞死亡只是高氧水平的副产品,这是进化过程的第一步。这一新的步骤最终被整合到肢体发育中,成为塑造现代羊膜动物肢体的关键。”
 
在他们的研究中,田中的团队检查了几个物种的胚胎。在鸡胚胎中,羊水与数字间细胞死亡,改变氧气水平直接影响死亡细胞的数量。他们还指出,环境氧含量的增加会导致非洲爪蛙的指间细胞死亡,而爪蛙是一种典型的缺乏这种细胞的两栖动物。增加这些青蛙四肢血管的密度也会导致细胞死亡。
 
为了获得进化的视角,研究人员还研究了另外两种两栖动物的细胞死亡和活性氧,日本火腹蝾螈和科基蛙。和非洲爪蛙一样,日本火腹蝾螈也没有数字间细胞死亡,但coqui蛙的数字间区域有死亡细胞。重要的是,与其他两种两栖动物不同的是,coqui蛙在没有蝌蚪阶段的情况下生长在陆地上的卵中,并从空气中呼吸氧气。田中说:“通过这种方式,我们在实验和比较上都表明,数字间细胞死亡与四足动物(四足脊椎动物)的生活史策略和氧气供应有关。”
 
研究人员解释说,手指间区域富含血管,是组织的氧气来源。一部分氧可以转化为活性氧。“矛盾的是,ROS在传统上被认为是衰老和不孕的罪魁祸首,”她说,“但越来越清楚的是,ROS的生理水平会随着每个细胞的不同而变化,并在发育过程中和成年生物体中调节几个信号通路。”
 
研究小组认为,有两个主要因素使得数字间区域对ROS的增加敏感——活跃的Bmp信号和血管重构。近20年来,Bmps一直被认为是诱导羊膜四肢细胞死亡的关键。她说:“然而,这条通路在数字和关节的数量上也发挥了作用,在两栖动物的数字间区域也很活跃。”同样的,血管重构增加了四肢的供氧量,并与羊膜细胞间的死亡有关,但这是另一个过程的一部分:手指的骨化。
 
田中说:“有趣的是,虽然羊膜动物和两栖动物的手指都可以是自由的,也可以是有蹼的,但它们在这两组中形成的方式不同。”“羊膜细胞获得的新的发育机制——指间细胞死亡——允许进化出各种各样的肢体形状,比如骨顶的裂指,甚至马和骆驼的一些手指被切除。”
 
展望未来,研究小组感兴趣的是了解究竟哪些通路在开发过程中受到ROS的调控。他们希望揭示细胞死亡是如何在进化过程中成为羊膜细胞肢体发育不可分割的一部分。他们还希望能够深入了解导致过量ROS产生的药物,如乙醇、苯妥英钠和沙利度胺,是如何导致人类发育缺陷的。
 
 
 
 
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