脊椎动物胚胎中肌源性调节因子与肌肉祖细胞的特化

对小鼠、鸟类、斑马鱼和青蛙胚胎的胚胎学和遗传学研究为肌源性调节因子MyoD、Myf5、Myogenin和MRF4的调节功能以及控制其在肌肉祖细胞特化和分化过程中表达的转录和信号机制提供了新的见解。Myf5和MyoD基因在体节和头部肌肉祖细胞谱系的特化和分化中具有遗传冗余，但在发育上具有不同的调节功能。Myogenin和MRF4在肌肉分化中具有后期功能，而Pax和Hox基因在胚胎体内调节体节祖细胞在常脊和肢体肌肉形成部位的迁移和特化。通过转基因分析，已经确定了控制Myf5和MyoD在肌肉祖细胞中激活并在肌肉分化过程中维持表达的转录增强子。在背侧、腹侧、肢体和头部肌肉祖细胞中，Myf5受到谱系特异性转录增强子的控制，提供了证据表明多种机制在胚胎肌形成的不同部位控制祖细胞的特化。发育信号配体及其信号转导效应器以互动和独立的方式共同作用，控制肌肉祖细胞谱系中Myf5和MyoD的激活，可能通过直接调节其转录增强子。对不同脊椎动物胚胎中肌肉祖细胞谱系中控制Myf5和MyoD的信号和转录机制的未来研究可以预期将提供对脊椎动物解剖肌肉形成的发育和进化机制的详细理解。这些知识将为开发干细胞治疗以修复病变和受损肌肉奠定基础。