平面细胞极性途径在哺乳动物前庭器官形态发生中的作用

研究意义：前庭感受器官有独特的极性形态，对维持其功能有重要作用，发育过程中前庭感受细胞如何从无序到有序极排列机制尚不明，本研究揭示平面细胞极性（PCP）分子在前庭感受器形态发生中的作用，为研究前庭毛细胞和听觉毛细胞的功能性再生提供理论基础。.研究内容：以Math1-GFP转基因小鼠，平面细胞极性蛋白Vangl2(Ltap-GFP)转基因小鼠和PCP突变体Vangl2lp＋小鼠为研究对象，研究正常小鼠和PCP突变体小鼠①前庭感受器（椭圆囊斑，球囊斑和三个壶腹嵴囊斑）毛细胞增殖分化规律②毛细胞发育过程中细胞形态变化规律（包括动纤毛，静纤毛的产生规律，细胞与细胞排列关系，毛细胞与支持细胞相互变化规律等）③平面细胞极性蛋白在胚胎不同时期表达改变与毛细胞分化成熟关系。.预期成果：揭示前庭器官感受器毛细胞与支持细胞相互关系变化规律以及平面细胞极性途径在前庭感受器形态发育中的作用。

我们以Math1-GFP转基因小鼠，平面细胞极性蛋白Vangl2(Ltap-GFP)转基因小鼠和PCP突变体Vangl2lp＋小鼠为研究对象，发现平面细胞极性核心蛋白Vangl2敲除后发现前庭器官感觉上皮形态发生异常，并且前庭毛细胞极性方向紊乱，极性分界线消失，说明平面细胞极性途径参与前庭器官的形态发生与极性形成。 并且发现前庭椭圆囊斑发育两个关键时期：一是在胚胎E12-13时期，毛细胞分化最先出现在椭圆囊斑上皮的内侧缘，并很快向外侧和向四周扩散开；二是胚胎E13-E14时期，椭圆囊斑极性分界线开始出现在已分化的毛细胞的外侧缘，并且毛细胞极性最先出现在极性分界线的内下方，并且极性分界线内侧的毛细胞纤毛束发育较早和多，并且Wnt信号通路重要蛋白在前庭感觉器官上皮发育中均有表达。研究发现前庭感觉器官具有独特的细胞极性，对维持其功能有重要作用，Wnt信号途径可能参与前庭器官感受器平面细胞极性的形成。揭示平面细胞极性（PCP）分子在前庭感受器形态发生中发挥重要作用，为研究前庭毛细胞和听觉毛细胞的功能性再生提供理论基础。