创建鸟类前脑嵌合体以评估面部发育
Summary
本文介绍了一种组织移植技术，旨在测试颅面发育过程中基底前脑的信号传导和模式特性。
Abstract
一个多世纪以来，鸟类胚胎一直被用作模型系统，并导致了对脊椎动物发育的基本理解。该模型系统的优势之一是可以直接在嵌合胚胎中评估组织的影响和相互作用。我们之前已经表明，来自前脑的信号通过调节额鼻外胚层区（FEZ）中声波刺猬（SHH）的表达域的形状来促进面部形态发生。在本文中，描述了产生前脑嵌合体的方法，并提供了这些实验结果的说明。
Introduction
许多当代发育生物学研究都集中在基因在塑造胚胎中的作用。有很好的工具可以从遗传学的角度检查发育机制。然而，胚胎被组装并响应组织相互作用而发生形态发生。禽系统是用于评估调节发育的各种组织相互作用的经典工具，原因如下：胚胎学很好理解，胚胎很容易获得，分析鸟类系统的工具发达，胚胎便宜。
近一个世纪以来，禽类移植系统已被广泛用于谱系追踪和评估发育过程中的组织相互作用1，2，3，4。该系统用于研究调节上颌形态发生的信号中心，即额鼻外胚层区（FEZ），并发布了一段视频，描述了该技术6。除了鹌鹑雏，其他物种也被用来产生嵌合体，用于分析组织相互作用。例如，小鼠FEZ是从野生7型和突变小鼠8移植而来的，其他人使用鸭，鹌鹑和小鸡系统来评估神经嵴在面部骨骼图案化中的作用9，10，11，12。
在这项工作中，通过在鹌鹑、鸭和雏鸡胚胎中相互移植腹侧前脑，评估了前脑在调节自由经济区基因表达模式中的作用，因为需要来自前脑的信号来诱导声波刺猬在自由经济区中的表达。前脑移植在该领域并非独一无二。这些移植用于评估鹌鹑和鸭胚胎的运动发育13，尽管在这些实验中也移植了有助于非神经衍生物的组织。在其他工作中，鸟类的听觉回路已经通过前脑移植14进行评估，但这些移植含有推定的神经嵴细胞，这些细胞有助于面部形状9，10 并参与调节FEZ15中的SHH表达。因此，设计了一种在神经管闭合之前仅将腹侧前脑从一种鸟类移植到另一种鸟类的系统，以评估大脑在面部形状中的作用16 （图1A，B）。这种方法没有移植物的神经嵴污染。本文对该方法进行了说明，描述了预期结果，并讨论了面临的挑战。
Protocol
Representative Results
Discussion
所描述的方法允许检查基底前脑和相邻外胚层之间的组织相互作用。这种方法与以前的前脑移植方法不同，因为供体组织仅限于腹侧前脑。这消除了神经嵴细胞的移植，神经嵴细胞已被证明参与面部形态的图案化9，10。因此，将移植物限制在基底前脑对于评估计划的实验结果至关重要。
在先前采用前脑移植的研究中13…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
本出版物中报告的研究得到了美国国立卫生研究院国家牙科和颅面研究所的支持，奖励号为R01DE019648，R01DE018234和R01DE019638。
Materials
| 1x PBS | TEK | TEKZR114 | |
| 35×10 mm Petri dish | Falcon | 1008 | |
| DMEM | Thermofisher | 11965084 | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 26016-12 | |
| Neutral Red | Sigma | 553-24-2 | |
| No. 5 Dumont forceps | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Pasteur Pipets | Thermofisher | 13-678-6B | |
| QCPN antibody | Developmental Studies Hybridoma bank, Iowa University, Iowa, USA | ||
| Scissors | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| Tungsten Needle | Fine Science Tools | 26000 |
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