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泄殖腔的发育是一个复杂而精细的过程,需要多种信号途径和相关分子的共同调控。近年来,人类肛门缺陷的相关遗传疾病受到越来越多的关注。斑马鱼泄殖腔包含肛门,因此研究泄殖腔发育的分子机制有助于增强对这类疾病的了解。目前,虽然小鼠肛门的发育过程研究较为详尽,但是发育过程中的分子机制还存在大量空白。我们利用斑马鱼在胚胎学和遗传学上的优势,首先在野生型斑马鱼胚胎中观察了泄殖腔的发育过程,发现其与哺乳动物基本相似；进一步在转基因斑马鱼品系(Tg(hsp70:bmp2b)和Tg(hsp70:bmpDNR-GFP)热激启动后,分别使得BMP信号上调和下调)中干预BMP信号途径后发现,其表型与人类先天性无肛症具有一定的相似性,为相关疾病的机理研究提供了一定的理论参考。为研究不同时期野生型斑马鱼胚胎泄殖腔的发育过程,我们克隆了多个在泄殖腔表达的基因,利用RNA原位杂交的方法检测了这些基因在泄殖腔发育不同时期的表达模式,从而确定了在斑马鱼泄殖腔发育过程中的两个重要基因：hoxdl3a和aqp3a,进而在Tg(hsp70:bmp2b)和Tg(hsp70:bmpDNR-GFP)两种斑马鱼转基因品系中,分别研究了在BMP信号上调和下调的情况下对泄殖腔发育的影响,并对导致泄殖腔畸形的分子机制进行了初步的研究。实验结果表明,在原肠胚时期不论BMP信号上调还是下调,斑马鱼的泄殖腔发育都会受到影响,说明BMP信号对于斑马鱼泄殖腔的发育是必须的。根据表型分析和相关探针原位杂交的结果可以初步推断,BMP信号上调可以导致肾管末端和原肛处的组织增加,而BMP信号下调导致泄殖腔的发育出现原肛发育缺陷,并导致进一步的发育缺陷,从而使得BMP信号变化后泄殖腔排泄功能丧失。BMP信号变化也影响泄殖腔中的凋亡细胞,但是详细的分子机制有待进一步的研究。