要提高蛋殼的品質(zhì)，就必須認清參與蛋殼礦化過程的分子組成。禽體內(nèi)存在一系列特定的可調(diào)整的鈣-生物分子相互作用，引導獨特的、極其規(guī)則的晶體沉積結(jié)構形成，蛋殼的礦化過程也是如此(Weiner and Addadi,1991)。在鳥類蛋殼的礦化過程中，其輸卵管的特定部位在時空上會發(fā)生一系列的確定變化(Arias et al,1993)。蛋殼由一大批的生物分子引導并遵循一系列的生物規(guī)律而形成。因此，對蛋殼基質(zhì)蛋白及其輸卵管連續(xù)段上的控制基因認識是提高蛋殼品質(zhì)的主要任務。
2 蛋殼形成
蛋殼在蛋通過輸卵管連續(xù)段時由多層礦物質(zhì)結(jié)構依次裝配而成。卵子在輸卵管漏斗部受精，進而輸卵管膨大部分泌白蛋白，然后在排卵2－3h后，進入輸卵管峽部，粒狀細胞在此分泌蛋殼膜的各種組分，如骨膠原X(Arias et al,1991,1997)。蛋殼中的鈣大部分在蛋殼(ESG)沉積(Creger etal.1976;Stemberger et al.,1977)。蛋殼形成時，約有5-6g的碳酸鈣沉積其中;大部分在蛋停留于ESG的l7-2Oh中沉積。
3 礦化過程基質(zhì)蛋白的參與
促使生物礦化的有機基質(zhì)組分在控制結(jié)晶方面起著重要的作用。礦化結(jié)構的胞外基質(zhì)蛋白通過調(diào)節(jié)晶體的成核和擴增而影響蛋殼中參與礦化生物磷酸鈣(磷灰石)或碳酸鈣(方解石)最終結(jié)構的強度和形狀(Weiner and Addadi,1991)。蛋殼中的各種蛋白質(zhì)已為人們所認識，如乳頭狀突起中的卵白蛋自 (Hincke et al.,1995)，溶解酵素和卵清蛋白樣蛋自(Gautron etal.，1997)，柵欄組織中的硫酸皮膚素聚糖蛋白(Carrino et al.,l997)以及乳頭狀突起中的硫酸角質(zhì)素(Fernandez et al.，1997)。這些己被證實在生物礦化作用中具有調(diào)節(jié)作用的生物分子呈酸性。它們既可處于晶體與細胞外基質(zhì)之間的界面，又可處于晶體的內(nèi)部。通常，這些酸性蛋白質(zhì)與疏水的大分子(如骨中的骨膠原I)相結(jié)合而形成廣泛的三維結(jié)構。有礦化骨架結(jié)構的其他門類生物已報道有相似的現(xiàn)象(Weiner and Addadi，1991)。
4 磷蛋白和鈣化
通常認為，磷酸化的細胞外基質(zhì)蛋白對脊椎動物鈣化組織的形成起著必不可少的作用
(Glimcher,1985，1989)。在已證實的具有可控礦化作用的礦化組織中幾乎都可找到這種磷酸化的細胞外基質(zhì)蛋白，如已從牙質(zhì)的胞外基質(zhì)(Veis andPerry,1967)、哺乳動物(Denhardt and Guo,1993)和小雞(Gotoh et al,1990)的骨酪中分離出這些磷酸化蛋白質(zhì)。大多數(shù)這樣的酸性磷蛋白含有7-9個連續(xù)的天冬氨酸殘基，這對確保與鈣結(jié)合后再和蛋白質(zhì)相互作用進入蛋殼晶體是必需的。骨橋蛋白(OPN)就是這樣一種蛋白。
5 骨橋蛋白的結(jié)構和組織分布
骨橋蛋白是一種磷化的糖蛋白，包含有12個磷酸絲氨酸殘基和一個磷酸蘇氨酸殘基，不含有蛋氨酸殘基(Prince et al,1987)。該蛋白與輕基磷灰石結(jié)合，便于細胞與組織培養(yǎng)基結(jié)合，并且該蛋白含有一個 Gly-Arg-Gly-Asp-Ser(GRGDS)氨基酸序列，作為與αγβ3 細胞表面整聯(lián)蛋白受體相互作用的識別信號(Ross et al,1993)。OPN基因表達于胚胎骨組織、成年家禽骨組織、正常骨細胞與變形骨細胞及一些骨髓細胞之中。此外，OPN也存在于某些非骨組織如腎、胚胎耳朵的感覺上皮細胞及胎盤蛻膜之中。與哺乳動物的OPN相比較，小雞的OPN在蛋白質(zhì)序列上含有35%的相同，在核酸水平上有65%的相同(Castagnola et al,1991)。OPN基因的表達、OPN的磷酸化及OPN的分泌具有組織特異性，并受到許多激素如生長因子、腫瘤促長因子及致癌基因的調(diào)節(jié)。
6 OPN與蛋殼形成
通過原位雜交方法，已經(jīng)探明OPN基因的表達僅限于有大量鈣化發(fā)生的ESG內(nèi)(Pines et al,1996);而輸卵管其它部位如膨大部及峽部，在蛋形成周期的任何階段均末檢測到。OPN基因的表達僅在蛋殼鈣化期發(fā)生，具有周期性。OPN基因表達的周期性與蛋形成周期的關聯(lián)是ESG的特點，在其它產(chǎn)生OPN的組織如腎臟中則未見此現(xiàn)象。對于即將開產(chǎn)的母雞或蛋即將進入ESG時被強行取出的母雞，也未檢測到OPN基因的表達。OPN由排列在內(nèi)腔的上皮細胞合成，合成后被迅速分泌到胞外并積聚在蛋殼中。已發(fā)現(xiàn)結(jié)合蛋白是在OPN表達期由ESG合成的(Nyset al,1998;Bar et al,l992)，但它儲存于ESG的管狀腺細胞中不同于OPN(Wasserman et al，1991)。血漿中PTH、性激素及其他激素的水平和輸卵管中與PTH相關的肽類(PTHrP)的濃度都隨著形成周期而發(fā)生變化，并可能參與基質(zhì)蛋白合成的調(diào)節(jié)。
元老的理論知識還是非常深刻的。 謝謝元老的好資料！
