分子成像与动力学杂志
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抽象的

使用光学投影断层扫描技术重建牙齿发育和基因表达

穆罕默德·优素福·比比贾恩、保罗·夏普和萨布丽娜·帕切科

牙齿形态发生是一个高度保守的过程，发生在非常严格的遗传控制下，生物体的牙列是口腔上皮和底层神经嵴衍生间充质细胞之间相互作用的结果。为了更深入地了解牙齿生长和发育的机制，使用光学投影断层扫描（OPT）作为捕获特定基因表达模式的方法，并使用三维（3D）重建小鼠正在发育的牙列。 3-D) 数据重建。该项目涵盖了小鼠（Mus musculus）胚胎第 11.5 天至 14.5 天之间的时间窗口，该时间窗口对应于牙齿早期发育的时间范围。使用标记基因角蛋白 5 对基因表达的 3D 结构域进行可视化 Sonic Hedgehog (Shh)、Pitx2 和 Pax9 首先通过整体安装原位杂交，然后使用允许生成 3D 数据的特殊软件进行查看。这使我们能够根据四种基因表达重建发育中的牙列。使用 K5 实现了牙上皮的完整 3D 重建；Pitx2 使我们能够专门重建口腔外胚层，而通过绘制所有三个轴上的 Shh 表达图谱，可以对预期牙胚进行 3D 分析。Pax9/Pitx2 双基因表达使得创建上皮和间质的 3D 模型成为可能，从而显示这两种组织相互作用的程度。在 OPT 模型中，可以从三个维度观察相当多的细节，例如正在发育的门牙中上皮细胞的形状。即使在最低分辨率下，也可以识别和可视化小鼠解剖结构深处的 3D 解剖细节和基因表达。OPT 技术和生成的模型以及所有相关技术为研究和分析早期牙发育过程中的基因表达提供了强大的方法。