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蜜蜂前胃形态发生:揭示Apis mellifera变态期中前肠-中肠过渡区的细胞重塑机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:Protoplasma 2.5
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来自巴西的研究人员针对蜜蜂变态期前胃形成机制这一未解之谜,通过组织学和免疫组化技术系统解析了Apis mellifera幼虫至成虫转化过程中前肠-中肠过渡区的动态变化。研究发现前胃肌球(stomodeal valve)在预蛹期经历上皮增厚-凋亡-自噬级联事件,最终在黑眼蛹期完成形态构建,该成果为昆虫器官发育研究提供了重要范式。
在成年蜜蜂(Apis mellifera)的消化系统中,前胃(proventriculus)作为前肠与中肠的分界标志,其精巧结构包含突入蜜囊(crop lumen)的肌性球部(muscular bulb)和延伸至中肠腔(midgut lumen)的贲门瓣(stomodeal valve)。有趣的是,幼虫阶段完全缺失的肌球结构,竟在变态期(metamorphosis)通过一系列精密的细胞事件奇迹般构建。
研究团队采用多维度分析策略,发现幼虫期仅存在原始贲门瓣结构,该结构在预蛹(prepupae)阶段伴随消化道暂时闭合而消失。此时,前胃原基如魔术师般从增厚上皮中显现,与肌层协同分化直至褐眼蛹(brown-eyed pupae)阶段。最精彩的形态发生在蛹期晚期:贲门瓣通过上皮内褶(epithelial invagination)完成"空间翻转",最终在黑眼蛹(black-eyed pupae)阶段如花朵绽放般突入中肠腔。
细胞水平上,预蛹期上演着凋亡(apoptosis)的"拆除戏码",而白眼至褐眼蛹阶段则切换为自噬(autophagy)主导的"细胞改造"。增殖活跃期与分化期泾渭分明——从预蛹到褐眼蛹持续进行细胞扩增,粉眼蛹(pink-eyed pupae)则转入分化模式,至黑眼蛹期所有细胞活动戛然而止。这场由凋亡、自噬、增殖与分化共同编排的组织重塑交响曲,最终成就了蜜蜂成虫前胃功能的完美进化。
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