如何组装一个完整的钳口

南加州大学领导的一个科学家团队对下颌肌腱和唾液腺如何发育做出了值得流口水的发现。他们的研究结果发表在《发育细胞》上的一项新研究中。

为了使我们的下颌发挥作用，它们不仅需要精确图案的骨骼，还需要将下颌骨架连接到润滑口腔的肌肉和唾液腺的肌腱。值得注意的是，骨骼、肌腱和腺体都来自相同的干细胞群，这些干细胞来自称为神经嵴的细胞群。这些神经嵴衍生的细胞如何知道在正确的位置制造正确类型的细胞仍然是一个谜。

为了开始回答这个问题，第一作者Hung-Jhen(Olivia)Chen来自通讯作者Gage Crump实验室，南加州大学凯克医学院干细胞生物学和再生医学教授兼副，及其同事检查了斑马鱼发育过程中活跃的所有基因。然后，他们磨练了一个特定的基因Nr5a2，该基因活跃于面部区域，该区域产生肌腱和腺体，但不是骨骼。

为了了解Nr5a2的作用，科学家们创造了缺乏这种基因的斑马鱼。这些突变斑马鱼产生了多余的软骨，并且它们的下颌缺少肌腱。

科学家们还开发了在神经嵴细胞中特异性缺乏这种基因的小鼠。这些小鼠不仅下颌有骨骼和肌腱缺陷，而且未能发育唾液腺。在中耳中也看到了类似的缺陷，反映了一个戏剧性的进化转变，其中鱼颚的一部分变成了哺乳动物的中耳。

为了澄清这是如何发生的，科学家们检查了缺乏Nr5a2的斑马鱼的基因组结构。他们发现Nr5a2对于打开基因组区域至关重要，这些区域使神经嵴细胞能够维持其干细胞特征，同时启动这些细胞在下颌发育后期形成肌腱和唾液腺。

“Nr5a2在颌骨图案中非常特殊的作用的发现是出乎意料的，因为该基因先前已被证明对维持胚胎干细胞至关重要，”Crump说。“我们的工作展示了如何在开发后期以不同的方式使用关键的干细胞因子来控制不同细胞类型的制造方式。