4.2: 鸡（家鸡）的介绍

发育中的鸡或雏鸡，正式名称为 Gallus gallus domesticus，是生物医学研究的重要模型系统。每个鸡蛋中都有一个胚胎，可以进行遗传和胚胎学作。由于人类和雏鸡基因组之间的相似性，这种实验与人类健康和疾病有关。该视频概述了雏鸡模型系统、雏鸡中的一些关键发现，以及当今实验室如何使用它们的一些令人兴奋的示例。

在谈论雏鸡的科学价值之前，让我们回顾一下一些基本的鸡生物学。与爬行动物和哺乳动物一样，Gallus gallus 属于脊椎动物分支羊膜，其定义是存在支持胚胎发育的胚外膜。卵内这种膜系统的进化使祖先羊膜能够在数百万年前栖息在陆地环境中，这几乎证明了是卵先出现的！

在 Aves 类中，鸡属于陆生鸟类 Phasianidae 家族，它们一生中的大部分时间都在陆地上度过。我们所知道的美味食物来源的鸟类实际上是栖息在东南亚的 Gallus gallus 的一个亚种，通常被称为红原鸡。今天，全世界饲养了数十亿只鸡用于肉类和鸡蛋生产。

显然，这些鸟是人类饮食的重要组成部分，但它们喜欢吃什么呢？鸡是杂食动物，会在地面上搜寻虫子、种子和植被。母鸡或母鸡特别需要一顿美餐，因为它们投入了大量精力来制作几乎每天都会产下的鸡蛋。如果周围有男性，你会知道的;公鸡更大、更丰富多彩、声音更大！

当公鸡和母鸡聚在一起交配时，生命周期从内部受精开始。25 小时后产卵，其中包含多细胞胚胎。孵化 21 天后，雏鸡孵化。大多数鸡在 31 周时达到性成熟，完成这个周期。

现在，让我们看看为什么这种常见的农场动物在科学研究中很受欢迎。首先，很容易以相对较低的成本全年获得受精鸡蛋。其次，可以通过调节孵化温度来精确计时发育实验。

第三，由于胚胎是在外部发育的，科学家只需要在壳上切一个窗口即可进入大多数发育阶段。胚胎也很好地耐受了实验作，因为蛋清或白蛋白具有天然的抗菌作用。

最后但同样重要的是，鸡和人类的基因组是高度保守的。尽管鸡的基因组大约是人类的三分之一，但它包含相似数量的基因。其中，60% 对应于人类基因，平均 75% 与人类基因相同。

现在我们已经讨论了是什么让雏鸡成为一个很好的模型，让我们回顾一下该系统中的一些关键发现。雏鸡研究可以追溯到古希腊，当时亚里士多德假设他在发育中的鸡蛋中观察到的胚外膜，以及人类胎盘和脐带，都为胚胎提供了重要的营养。许多年后的 1672 年，马塞洛·马尔皮吉 （Marcello Malpighi） 首次描述了发育中的鸡胚胎中的基本脊椎动物结构，例如形成神经系统的神经管;和体节，它将产生多个组织，如骨骼肌。

1817 年，海因茨·克里斯蒂安·潘德 （Heinz Christian Pander） 研究了早期的鸡胚胎，发现了被称为胚层的三个原始细胞层。来自这些层的细胞：外胚层、中胚层和内胚层，继续形成构成生物体的所有组织。由于这项工作，Pander 获得了：胚胎学的创始人 （The Founder of Embryology） 的称号。

1951 年，Viktor Hamburger 和 Howard L. Hamilton 出版了一个由 46 部分组成的分期系列，根据解剖学识别胚胎，从新鲜产下的鸡蛋到孵化。Hamburger 和 Hamilton 分期系列为雏鸡生物学家提供了一种标准化他们研究的胚胎分期的方法，减少了由不同孵化温度引入的变量。

同样在 1950 年代，Rita Levi-Montalcini 发现了一个神秘因素，该因素会导致雏鸡神经元在暴露于移植的小鼠肿瘤时生长。斯坦利·科恩 （Stanley Cohen） 帮助将这种未知化合物鉴定为 NGF 或神经生长因子。凭借这项工作，他们获得了 1986 年的诺贝尔奖。

现在我们已经讨论了雏鸡研究如何带来重要发现，让我们来看看当今实验室中是如何使用雏鸡的。

首先，鸡胚胎经常用于跟踪早期细胞运动。为了能够将细胞与邻居的细胞区分开来，科学家们将其他鸟类（如鹌鹑）的细胞移植到雏鸡胚胎中。使用鹌鹑特异性标记物，在细胞掺入发育中的结构中时对其进行数天的跟踪。

雏鸡对于研究神经元模式也非常有用。从胚胎中采集的神经组织可用于检查轴突追踪、回路甚至神经元活动。

最后，绒毛膜尿囊膜，也称为 CAM，是一种高度血管化的膜，经常用于癌症研究。鸡胚胎天生免疫缺陷，这使得移植的人类癌细胞能够很容易地侵占 CAM 内的血管以建立肿瘤。在这种非常有用的检测中，可以很容易地研究癌细胞的扩散或转移。

您刚刚观看了 JoVE 对 Gallus gallus 的介绍。该视频简要概述了这些鸟类、使它们的胚胎成为优秀模式生物的特征、在雏鸡中取得的重要科学发现，并简要介绍了它们在生物研究中的应用方式。感谢观看！