肌间骨是位于椎骨两侧肌间隔中的膜性硬骨小刺,由肌隔结缔组织中的间充质细胞不经过软骨阶段而直接骨化成的膜性硬骨。肌间骨仅存在于低等真骨鱼类中。这种骨化方式称为膜内骨化或结缔组织性骨化,又称纤维性骨化或膜性硬骨骨化,是成骨细胞在骨质中发生钙质沉着从而生成骨组织的两种方式中的一种。鱼类肌间骨分为脉弓小骨、髓弓小骨和椎体小骨3类。本研究对低等真骨鱼类肌间骨发生的可能生理机制进行了文献分析;对淇河鲫肌间骨的发生和形态数量进行了观察分析;对肌间骨发生相关蛋白——硬化蛋白基因SOST进行了克隆和组织差异性表达分析。结果表明:1.真骨鱼中,鱼体肌肉中的筋膜以膜内骨化的形式骨化。一些或所有的这些筋膜可以沿身体相应部位骨化,最终形成肌间骨。骨化筋膜数量的变异部分受遗传因素控制,如鲆科(Bothidae)鱼类和鲤鱼(Cyprinus carpio L)。斑马鱼(Danio rerio)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和唇(Hemibarbus labeo)的肌间骨都是在其他骨骼骨化结束后才开始骨化。肌间骨的形成过程与其他以膜内骨化形式成骨的骨骼的形成过程很可能存在分子调控上的差异。肌间骨的形成过程经历了肌膈结缔组织的生成和骨化,以及后续的矿化、生长和形态演化。肌隔结缔组织膜产生后,血管附着增生,以供应骨形成所需的营养和氧。间充质细胞分裂分化出骨原细胞。部分骨原细胞增大分化成成骨细胞。成骨细胞分泌类骨质包埋自身,成为骨细胞;这些类骨质矿化成骨基质,形成骨化中心(又称骨化点)。新生骨组织的表面附着有骨原细胞或成骨细胞,进一步向周围成骨和不断骨化长长。同时,完成从点到线,再到“y”或“卜”等形状的变化。鱼类肌间骨形成的分子机制主要集中在间充质干细胞向成骨细胞的定向分化及后者的成熟、增殖、分泌类骨质和类骨质矿化成骨质方面。在体内环境中,成骨细胞与骨细胞和血管内皮细胞等有着广泛的联系,同时受自分泌或旁分泌的局部调节因子和激素等系统性调节因子的调节。鲢鱼和斑马鱼肌间骨骨化时机与其在鱼体头尾方向上的分布显然有相关关系,这很可能是激素等系统性调节因子的调节所致。成骨细胞定向分化受到核心结合因子A 1、矮小相关转录因子2、Sp7转录因子、豪猪蛋白等因子的调控。2.通过对淇河鲫仔鱼、稚鱼的整体骨骼染色和对淇河鲫成鱼的解剖,观察淇河鲫肌间骨的发生变化和成熟形态数量等特征。结果显示:淇河鲫全身只有髓弓小骨和脉弓小骨,共约83至86根,无椎体小骨。25dpf,髓弓小骨首先出现,分布在背部第20至第22肌膈中,长全后均匀分布于鱼体背部肌膈中;脉弓小骨只分布在泄殖孔附近及往后的腹部肌膈中。45dpf,淇河鲫全身肌间骨全出现。淇河鲫肌间骨形态简单,除尾柄处的8根较粗壮外,其余均呈“I”形或“y”形。3.以淇河鲫背部肌肉总RNA为模板,用斑马鱼SOST的m RNA的保守序列设计引物进行同源克隆,用克隆得到的473 bp序列设计引物,对3’和5’序列进行RACE扩增,并克隆测序。淇河鲫硬化蛋白基因全长2190 bp,编码211个氨基酸。序列比对显示,硬化蛋白的碳端胱氨酸结样域在脊椎动物中高度保守。据此构建的系统发生树显示,硬骨鱼类间亲缘关系较近。对淇河鲫8种组织或器官中SOST的实时定量PCR研究表明,各组织中均有SOST表达,表达水平高低依次为:脑、肝脏、鳃、脾脏、肾脏、肠。SOST在心脏和长有肌间骨的背部肌肉中的表达量几乎检测不到。这些结果提示SOST可能参与淇河鲫肌间骨骨化形成的负调控。本研究表明,淇河鲫肌间骨数量多,形成机制复杂;高等动物体内的膜内骨化机制可供参考,但可供查阅参考的综合性资料有限;硬化蛋白可能参与淇河鲫肌间骨骨化形成的负调控。