农村住宅空心化形成机制及其调控研究

农村住宅空心化形成机制及其调控研究（精选4篇）

篇1：农村住宅空心化形成机制及其调控研究

农村“空心化”形成原因及其对策探讨

摘要：20世纪90年代以来，由于非农化的推进，农村的产业结构发生了变化，在当时的二元社会体制下，空心村的产生有了可能。在经济，自然，社会文化以及制度与管理等因素的影响下，农村“空心化”的趋势越来越明显，范围越来越广，对农村的发展产生了很大的影响。本文将针对我国农村“空心化”这一现象，分析其形成原因及其对我国农村发展的影响，并提出一些解决对策。

关键词：农村“空心化”；形成原因；影响；对策引言

空心村是在我国特有的城镇化过程中发生的，它是一个复杂的社会经济过程在村庄的物质形态中的表现。对于农村“空心化”，国内外学术界尚未形成一个统一的明确的定义。程连生、冯文勇等,把相对成新原则、功能转换原则、绝对抛弃原则、人口锐减原则作为界定空心化聚落的4个条件集,将空心化聚落定义为“居住在农村的住户,在空间欲望驱使下逐渐向周边新扩带迁居,导致原聚落成新度下降、非居住房屋增加、废墟面积扩大、人口密度锐减,并与新扩带形成强烈反差的一种聚落形态。由原来成新度相对均质的聚落,发展为新旧二元结构的空心化聚落的过程”。这一概念完整而准确地概括了农村空心化的特征。

经济意义上的“空心村”和地理意义上的“空心村”相互交织的“空心化”的出现制约了农业，农村的可持续发展。大批农民工的进城, 而且都是文化素质相对较高的青壮年劳力, 剩下的则基本都是老弱病残和妇女儿童, 这是一种经济意义上的“空心”;而受前者的影响，地理意义上的“空心村”出现，它具有以下特点：随着距离村庄地理空间距离的加大，农庄的质量水平呈现递增状态，村庄的人均占地呈现递减状态，村庄的人口密度呈现递减状态，家庭规模向小型化转变。

本文将以空心村为研究对象，探讨其形成机制，以及对我国农村发展的影响，并基于此，提出一些解决对策。

2农村“空心化”现状及其形成原因分析

2.1当前的现状

统计发现，在胡焕庸线东南半壁43%的土地上集中了全国约90%的村庄和耕地。农村“空心化”与新房扩建占地相伴而生，造成了大量耕地被占用及土地资源的闲置浪费，成为城市化和城乡土地利用配置和统筹城乡协调发展的障碍。据了解,“空心村”的空心,少在0.0671

hm2左右,多在0.200 hm2以上,一个中等乡镇约有300来个自然村,平均一个自然村以0.133 hm2计算,一个乡镇就有40 hm2以上的土地被废弃。调查显示，山东临朐县2001 年出现了80多个“空心村”, 河北石家庄在2002 年6 月前有201个“空心村” ,到2003 年5 月,河南省临颍县326个行政村已有三分之一形成“空心村”。

随着人们对住房要求的提高，人们的住房投资比重增大。农户逐渐向周边地带如耕地上迁居，一旦有一户人在耕地上建房，就会产生连锁反应，这种占地具有放大效应。原来的大量耕地遭到破坏，人地矛盾加剧。

2.2空心村形成的原因

2.2.1 农村经济的发展

随着农民工进城务工，农业的发展，国家一系列支农惠农政策的出台，农民的经济经济水平有了很大提高。大量条件好的农户已经具有了更新其住宅的能力。城市吸引了许多农民进城来工作，却无法给予他们更多的生活保障，进城的农民无力在城市购买住房，只能在农村置地建房。

农村“主干”家庭向“核心”家庭的快速变迁, 加剧了分家立户及其建房高潮的到来。原有旧住宅环境较差、面积偏小等固有缺陷, 促使农户住房投资区位的明显改变[ , 从而使旧宅基地的废弃或闲置成为可能。而交通线的一侧或两侧，土地利用空间更为广阔的村外成为建新宅的首选。

2.2.2农民对住宅的要求更高

旧有的聚落形态特征是住宅建设布局无序,宅基地缺乏统一规划,邻里间隔小,房屋采光、通风效果差,且每户的住宅面积也很小,加上道路狭窄,排水排污能力差等多种因素互相交织,使人们在选择宅基地时不会对旧宅基地产生偏好。而迁居地的自然条件如地势，地貌，河流等人居环境更为理想，住宅用地的扩展空间大，农户建房的随意性和自主性更强，这样新宅会更宽敞，舒适。随着收入的增加,农民对住房环境、条件等提出了更高要求,废弃旧宅基地建新居成为可能。

2.2.3农户主体观念狭隘

受传统消费观念的支配,随着农民收入的提高,农民对建房的需求越来越大,建房欲望的扩张必然导致村子向外围扩张。同时中国人又极富虚荣、攀比之心。因而大家都想往村子外围和马路边上建房,用房子来挣面子。这种攀比、虚荣之心也促使农民向外围建房。最后,中国农民建房选址受封建迷信思想的影响特别重。很多人选址不是按照村里规划来,而

是请“风水先生”看风水,抢龙头宝地。而已建新宅的区位又潜在的影响了农户对宅基地的选

择。一些素质较低的农民珍惜土地和法律观念淡薄，于是大批农户相继搬到村外，宅基地占地面积迅速扩展。

农业作为弱质产业已经不能给农民带来高收益，新宅建成后，许多农民依然选择外出务工，形成产业空心化——人口空心化——居住空间空心化——产业空心化的恶性循环。

2.2.4制度不完善，规划管理滞后

根据《土地管理法》“一户只能拥有一块宅基地”的规定, 农户新批宅基地必须用旧宅基地来置换, 房产归房主所有, 限期在一定时期内拆除旧房。但是了解并遵守这些规定的农民并不多，并且没有严格的相应惩罚措施。我国目前比较成体系的土地使用制度只适用于国有土地，对农村的使用制度至今无实际可行的法律法规。宅基地的无偿无期使用是农民滋生超标抢占宅基地的根本原因所在。宅基地管理，耕地保护的正常实施所依靠的村镇土地利用规划，建设发展规划也普遍缺失，或是科学性，可操作性不强。

3.农村“空心化”的影响

3.1 土地资源严重浪费

我国耕地资源人均数量少,而且质量不高。村落空心化是与居住用地的扩展相伴而生的,这就造成了土地资源的双重浪费。我国人均耕地面积仅1.59亩,相当于世界人均耕地3.75亩的0.43 ,我国人口却以每年1500万的速度猛增,同时又存在着土地荒漠化、土壤退化、地力下降、农业环境污染、土地后备资源不足等等严重的生态问题。

由于空心村是一种核心和边缘的空间分异现象，空宅地，废弃地大多位于村中央，这对以后的村庄改造以及退耕还田造成一定的困难。

3.2 稳定的人居关系遭到破坏

在计划经济时代,农村聚落较为稳定和协调。住宅空心化不仅会影响和改变着农户间睦邻友好的关系和农村的干群关系，而且会破坏当地的生态环境，旧宅更显区位差，内部出现萧条景象，交通更加不便。旧村的养老问题，改造问题，以及贫困农户的生产生活问题将会更加突出，农村的不安定性因素增多。随着住宅用地的扩张，势必加剧农村人地矛盾。

我国是一个农业人口众多的国家,农民和农村问题始终是社会稳定和发展的关键,社会现代化的难点在农村,农民富裕、农村振兴是城乡协调发展的出发点和立足点。“空心村”继续蔓延将导致农村居住环境持续恶化,随着土地资源的日益紧张,势必造成这些闲置土地升值,由此引发家族内或家族间的矛盾,既不利于农村的繁荣,又威胁到整个国家的长治久安。

3.3农村经济的发展受到制约

住房投资比重大,生产性投资不足, 影响农民生活质量的提高。许多农民把所有积蓄都

投到房子上了, 导致整体生活质量低。同时, 用于住房的投资多了, 用于其他生产性投资的资金自然就少了, 这影响到农村扩大再生产能力, 并在一定程度上制约了农村经济的进一步发展，无法带来农村经济真正的繁荣。

随着大量劳动力外出务工,农村出现了越来越多的“空心村”,人才短缺、资金流失、土地抛荒、组织涣散等问题趋于严重,阻碍了农村经济的发展和农村稳定。

社会现代化必须是人的现代化，新农村建设也必须具备与之相适应的“新”农民。随着大量素质较高的农民外出务工，目前农民的素质与“新”相去甚远，这不能不说是农村可持续发展的远忧。

4.农村“空心化”的解决对策

4.1对空心村进行改造

农村“空心化”问题与国家粮食安全，新农村建设等一系列关系国计民生战略紧密联系在一起，扎实推进我国空心化村庄整治势在必行。

顺应村庄演变规律，坚持可持续发展空心村，改善村内的卫生条件和空气质量，交通条件，优化村内居住环境。在旧村建一些娱乐设施，公共设施，作为村民休闲娱乐的场所，因地制宜最大程度的利用现有宅基地。

鉴于空心村改造过程中资金严重缺乏的问题，借鉴城市经营理念进行“村庄经营”，即对村庄资源的使用权，经营权等权益进行市场化运作，为“空心化”改造筹措资金。

4.2制定和落实相关的法律法规

2004 年国土资源部出台了《关于加强农村宅基地管理的意见》, 对如何促进农村土地集约利用, 提出了一些可操作、实用的措施;《国务院关于深化改革严格土地管理的决定》也对宅基地的集约利用提出了要求, 宅基地的集约利用受到极大的关注, 要实现村庄建设用地的集约利用, “空心村”改造势在必行。

制定10年发展规划目标,实施目标管理考核和跟踪制度。修订完善的农村宅基地管理规章制度,在政策法规方面为解决多占、超占、强占宅基地问题提供可操作的政策法规依据。减少农民对宅基地需要的压力,以“统一规划、统一政策、统一拆迁、统一建设”为主要手段,通过行政、法律、经济途径管理农村建房,开展宅基地整理,向旧村要地。促使宅基地使用有偿有限化，同时培育宅基地转让市场，针对新占宅基地实行征税，提高土地使用的边际成本。

4.3大力促进农村城镇化和集镇城市化,统筹城乡就业

现在,随着经济的发展,城市允许越来越多的农村人口进入,但与此同时,也带来了许多城市问题一时难以解决。同时让大量的农民同时进入城市，城市无法承担如此巨大的压力。

因此,统筹城乡就业至关重要。

一是建立城乡统一的劳动力资源管理制度.实现城乡就业的统筹规划和调控管理,实现城乡劳动者的平等就业;二是建立城乡统一的劳动力市场和就业服务体系,为城乡劳动者就业再就业提供良好服务。建立城乡统一的职业技能培训体系,提高城乡劳动者素质和就业竞争能力;三是建立城乡统一的用工管理制度。切实维护城乡劳动者的合法权益加快完善各项社会保障制度,妥善解决城乡劳动者的社会保障问题；四是因地制宜发展农村经济，利用农村现有资源发展特色农业，促进农村乡镇企业的发展，合理开发旅游资源等，倡导农民工就近就业。

4.4加强对农村建房的技术支持

空心村的形态特征非常直观，但其发展机理，动力及过程却十分复杂，亟需理论创新和科技支撑。在城乡转型发展过程中，如何推进乡村聚落由“生活”功能向“生活，生产，生态”的多功能转变是需要解决的问题。

全面开展农村用地规划应首先进行在村组一级基础上的乡村土地利用规划。确定基本农田保护区，建设用地的地域范围和边界红线。规划引导建房朝向一致化，房屋间距最小化，既有利于村庄公共设施的配套建设，提高村内居住环境质量，又可最大程度地利用现有宅基地。

充分考虑不同区域现状,结合当地地形地貌和风土人情,体现“以人为本,统筹发展”的理念,坚持集约用地要求,强化农民居住质量,鼓励开发兴建农户多层住宅小区。同时,在新一轮土地利用总体规划修编中,细化建新拆旧规模、用地布局,划定耕地保护“红线”,约束和控制村庄外延,道路、通讯、电网改造和环境保护等分项规划要与村庄规划修编同时展开、同期实施,规划要注意区分类别和有一定的超前性。

4.5加强宣传力度

利用各种宣传手段和工具,加大对科学文明的宣传力度,减少“风水”等思想在住宅建设中的影响,淡化农民在建房上攀比，跟风的观念。同时加大对土地保护的法律法规宣传力度,力争做到家喻户晓。提高农民的生态意识和对国土资源的隐患意识，引导农民合理分配生产性投资资金和消费资金，促进农村经济健康，长足发展。

统一了标准, 排除了不平等、不公正、不透明的建房占地, 从根本上消除纠纷和矛盾,改善邻里关系和干群关系

5.小结

根据国土资源部2003 年3 月发布的《全国土地开发整理规划》可知, 全国土地开发

整理补充耕地的总潜力为1340 万公顷(20100 万亩), 其中全国土地整理补充耕地潜力约600 万公顷(9000 万亩),占补充耕地总潜力的45 %。通过对现有农村居民点逐步实施迁村并点、治理“空心村”、退宅还田等整理措施, 可以增加有效耕地约286.67 万公顷(4300 万亩),约占土地整理补充耕地潜力的48 %。我国耕地补充潜力巨大，尽管如此，我国人口基数大，人口机械增长快，人地矛盾突出，为保住我国耕地的18亿亩红线，促进农村经济又好又快发展，对于农村“空心化”这样浪费土地严重的影响农村长足发展的现象，应该尽快予以整治。

参考文献:

[1]王海兰.农村“空心村”的形成原因及解决对策探析[J].农村经济, 2005,(9): 21-22.[2]薛力.城市化背景下的“空心村”现象及其对策探讨[ J].城市规划, 2001, 25(6): 8-13.[3]冯丽.城市化背景下的“空心村”现象及调控机制探讨.理论界, 2008 ,(2): 174～175.[4]单胜道.“空心村”问题及其对策研究[ J].农村经济,2000(3): 242-245.[5]张春娟.农村“空心化”问题及对策研究[ J].哲学视界,2004(4): 83-86.[6]王成新,姚士谋,陈彩虹.《中国农村聚落空心化问题实证研究》[J].地理科

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篇2：动物毛色形成的调控机制研究

1色素细胞的发育和色素合成

色素细胞发育过程是决定哺乳动物毛色类型的一个关键。了解这个过程也必须知道众多毛色相关基因间的复杂互作关系,这就形成了当前很多哺乳动物表型类型的多样性。黑色素合成之前,许多基因互作的目的是保证功能性黑色素细胞的发育,最终黑色素细胞产生两类色素,即真黑素和伪黑素。色素细胞来源于胚胎细胞的神经脊,它能产生多种效应功能的组织,能发育成不同细胞类型,包括神经细胞、神经胶质细胞、骨细胞、软骨细胞和黑色素细胞等。黑色素细胞的前体细胞,从神经脊沿着特定的路径通过长距离的迁移,最终到达动物的皮肤、羽毛或毛发囊泡等目的地。黑色素细胞迁移和色素细胞分化主要取决于分子信号路径的级联反应和转录因子的调控。因为黑色素细胞起源于神经的特定区域,沿着胚胎的背部和头部迁移,所以迁移细胞不得不在皮肤特定发育时期到达特定的位置。如果它们没有到达皮肤特定的位置,这些皮肤表面将缺少色素细胞,导致皮肤等出现白色斑块。这个机理可以解释动物白色被毛区域为什么经常出现在腿、腹部和前额等地方,因为这些区域是黑色素细胞到达的最远地方,因此色素细胞要花很长时间才能到达。另外,可能引起白色被毛的原因是黑色素细胞在黑色素合成过程中受损,使其失去功能,如导致动物表型变化的白化病。黑色素合成减弱导致色素会完全缺少。

在通常情况下,在络氨酸酶( TYR) 作用下经过一系列的反应产生L - 络氨酸,形成真黑素。伪黑素的形成也起始于L - 络氨酸,但只在半胱氨酸与没有活性的TYR结合后才产生[2]。黑色素产生于黑色素体,黑色素体是黑色素细胞内特有的细胞器。黑色素体含有黑色素的特有成分,如结构蛋白( SILV,也称PMEL17) 、膜转运通道( OCA2,也称P - protein) 、溶质转运家族45成员2( SLC45A2,也称MATP) 、溶质转运家族36成员1( SLC36A1) 、溶质转运家族7成员11 ( SLC7A11 ) 和溶质转运家族24成员5 ( SLC24A5) ; 也包括黑色素合成相关酶类,如络氨酸相关蛋白1( TYRP1) 和多巴色素互变异构酶( DCT) 。 黑色素体的形成经过不同成熟阶段。几个细胞信号对于黑色素体的运输、靶标的确定及与靶标的融合起着至关重要的作用。

2毛色变异的遗传学基础

动物被毛分为两大主要类型: 模式表型( 如动物背腹部有斑点或斑纹、带状) 和非模式表型( 单一毛色表型) 。每个模式或非模式被毛都起源于特殊的基础性被毛类型。基础被毛由真黑素和伪黑素两大色素类型的比率来确定。它们的比率受ASIP和MC1R配合体受体系统控制,两个黑色素类型决定着它们的比率。因此,动物的基本毛色变化范围在黑色( 真黑素占优) 到红色( 伪黑素占优) 之间,包括介于黑色或红色之间的其他毛色表型也取决于这两类色素的比率,被毛色也有可能通过另外的毛色基因进一步受到影响,从而产生不同表型的巨大变异。

在动物长期育种过程中,人类没有考虑把基因型作为被毛表型命名的依据。被毛最初的分类仅反映它们基因型对表型的表达影响。如表型分类有以下几个无法解决的原因: 1) 一个基因的不同等位基因能引起不同的被毛表型,因此在一个表型分类中可以分为两类或更多类型; 2) 相似的表型可能由不同基因的等位基因变异引起。如动物白色表型可能是由KIT和EDNRB基因引起,也可能是由TYR或STX17等几个基因共同引起。因此,表型分类在动物被毛的分子遗传机理中的了解是有限的。为了提供更多的可靠分类依据,可根据基因在细胞发育和形成过程中的活性进行分类,可以分为基因对黑色素细胞发育、 黑色素形成、色素的运输和转运及色素干细胞形成四类功能基因的调控。

2. 1黑色素细胞发育的基因调控

基因突变破坏了神经脊黑色素细胞的发育和分化,引起动物皮肤和毛囊内色素产生的缺乏,从而产生白色被毛。如EDNRB与EDN3共同作用调控神经脊几种细胞类型的发育。EDNRB基因突变与色素减少相关,且会造成动物的耳聋、无神经细胞的结肠癌和大肠蠕动减弱等症状。马的EDNRB基因特定双核苷酸突变的杂合性,引起马的白色斑点表型,而纯合型马驹具有粉红色皮肤和全白的表型。纯合型的基因型是马出生后死亡的主要原因,正如刚出生的马驹由于肠内堵塞很快就会死亡[3]。KIT基因突变也能造成动物的纯白毛色表型,该基因在黑色素的形成、黑色素细胞的迁移和增殖中起着重要作用。鼠KIT基因功能的多效性引起配子的发育和造血功能障碍。研究发现,在马的KIT基因里面有12个发生突变,引起马的纯白色或白色斑点表型[4]。近年来, 对KIT基因重测序发现突变与非遗传白色被毛有关[5]。杂色马表型由有色毛和白色毛混合形成,可能是由KIT基因区域的1个突变引起。关于猪的KIT等位基因引起的白带、白毛斑点或全白色也有报道[6]。牛的KIT基因突变与一些品种特异性白点表型相关。而KIT基因的一个突变也与比利时蓝色短角牛杂色表型相关[7]。

另外,一个与纯白色表型相关的基因是MITF ( microphthalmia - associated transcription factor) 基因, 在色素沉着过程中MITF基因起着关键作用。它的主要作用是在黑色素细胞分化过程中通过调控特定黑素体蛋白表达( 如TYR、TYRP1、SILV、TRPM1和DCT) 激活黑色素细胞生存通路。MITF基因突变对基础毛色稀释、白色斑点和纯白表型起着主要作用。 狗的MITF基因黑色素细胞特定启动子突变表明,引起狗的白色或白色斑点表型。短散布核元件和此区域插入缺失在白色个体里面是纯合。特别是在狗的不同品种内,许多基因的突变引起色素表型从全黑色到全白[8]。

TRPM1是瞬时感受器电位( TRP) 通道家族一员,对正常的黑素细胞着色起着重要作用。因此,已经被定为潜在的色素变异基因,而且与纯白色表型显著相关[9]。豹子的复杂斑点表型也在一些马的品种里面发现。有趣的是,TRPM1突变的纯合型,在阿帕鲁萨马里面引起夜盲症,TRPM1的mRNA在皮肤和视网膜里面表达显著下降[10]。但是MITF基因在黑色素细胞控制蛋白特异性过程中的作用还不是很清楚。TRPM1基因的分类比较清楚,它可能涉及到黑色素细胞的增殖、分化和生存,但在黑色素生成方面所起的作用还有待于进一步研究。

黑色素体是黑色素细胞内与溶酶体有关的细胞器。黑色素体和溶酶体在哺乳动物色素细胞内共存, 具有相同的结构和运输机理。溶酶体调控原件基因( LYST) 的突变,可影响黑色素体和溶酶体的大小、结构和功能。对于日本黑牛,LYST的特定突变导致稀释毛色,最可能的原因是黑色素被巨大的黑色素体捕获,没有迁移到皮肤和毛囊细胞里面。夏洛莱牛的LYST也是稀释被毛表型的候选基因。而人的LYST基因突变也有异常大的黑色素体,导致稀释的色素沉着和异常大的溶酶体,可能会引起免疫系统功能异常,如神经问题、异常擦伤和出血。

2. 2黑色素的形成

2. 2. 1色素合成的基因调控有一些紧密相连的基因群调控着黑色素的形成,这就是络氨酸酶基因家族。这个家族包括TYR、TYRP1和DCT。TYR是调控黑色素形成的关键酶。TYR突变导致有色皮肤、 毛色和羽色( 白化病) 。而在白化病中的白色是由皮肤里面的黑色素细胞缺少引起,白化个体是由色素合成过程中的紊乱引起。TYR突变引起的白化病在猫、牛、鸡、兔子和绵羊等动物上已有发现,特别是TYR等位基因的1个突变与其效应存在差异。如南美栗鼠的TYR只有正常活性的33%,南美栗鼠表型特征是灰色被毛,头部带有黑色和白色杆状,是与喜马拉雅毛色有明显差异的表型,也是通过TYR不同突变引起的[11]。这些突变导致TYR活性受温度调控,身体部分冷的部位,如耳朵、尾巴和腿部是有色类型,而身体温暖部位还是白色。

2. 2. 2色素类型转变的基因调控一般情况下,哺乳动物基础毛色是由真黑素和伪黑素比例多少和分布来决定的。这两种黑色素产物的质量和数量差异由许多中间环节调解,如黑色动物具有黄色被毛或红色动物具有黑色被毛[12]。研究表明,色素合成通过3个不同路径产生,然后混合成黑色素[13]。MC1R是调控这些路径的一个关键基因,首先G蛋白联合受体结合到黑色素细胞表面,然后通过TYR激活, MC1R信号诱导黑色素细胞合成真黑素。MC1R系统通过自身翻译的肽与来自POMC的活性肽结合激活黑素原的活性。MC1R突变使得功能消失,引起色素合成向伪黑素转变。这些突变与许多家畜的毛色变异相关。在哺乳动物中,MC1R基因通常是显性表现。因此,功能缺失的等位基因是隐性的,因为一个功能性的等位基因一般能为真黑素的产生提供充足信号。近年来报道,几个物种中的MC1R大范围突变引起多样性表型。猪体中MCIR突变与不同毛色相关,包括全黑色、不同毛色类型的黑斑、最后到红色, 体细胞逆转事件是这些黑色斑点表型出现的主要原因。牛体中的显性黑色( ED) 、野生型( E+) 和红色( 隐性等位基因e) 3个等位基因影响毛色也已经被报道。另外,狗的MC1R突变也能引起如带黑色面罩或灰色的模式。

ASIP基因在MC1R信号通路中扮演着第二个主要角色。MC1R和ASIP似乎具有色素沉着的特异性功能,2个基因中的任意一个突变,很少会引起多效性效应。尽管MC1R对黑色素类型产生起着主要作用,MC1R和ASIP也能在局部进行细胞外毛色修饰, 并影响真黑素和伪黑素在动物不同部位的分布。目前ASIP报道的结果表明,ASIP通过阻断MC1R信号通路,在伪黑素的增加和真黑素的降低过程中起着重要作用。因此,这2种色素类型表达的比率由MC1R与其受体MSH和其颉颃物ASIP之间的平衡决定。 ASIP基因突变使其功能丧失,已经在猫、狗、马、绵羊等家养动物群中发现,同样也在野生物种如野马和野绵羊中发现。显性ASIP等位基因与其组成的活性蛋白相关,导致黄色或红色被毛,而对于无效的等位基因纯合子引起黑色被毛。ASIP基因在动物的不同组织及不同发育时期存在很大表达变异。如动物背腹部的毛色差异受背腹部ASIP基因表达差异调控。然而,鸟类羽毛的不同毛色带由ASIP在羽毛的不同发育时期引起,尽管分子水平上没有解决这些问题, ASIP等位基因对猪的黑色表型起主要作用也有可能。

研究发现,在真黑素和伪黑素转换过程中,ASIP和 β - 防御性103B( CBD103) 基因也起着重要作用。 CBD103抗菌肽能与黑皮质素受体结合。这些基因突变后形成的蛋白能有效增加MC1R的亲和性。通过与MC1R结合,排斥ASIP,导致黑色表型[14]。狗机体内至少存在3种CBD103等位基因影响着狗的毛色。在黑白花奶牛体内,特定的红色被毛表型则与CBD103基因所在的染色体区域连锁。

2. 2. 3黑色素体的形成SILV( PMEL17) 涉及到黑色素体结构,在黑色素体中扮演着一个支架,通过形成蛋白水解的纤维状矩阵使黑色素沉积。它是稀释基因族里面最出色的一员。因此,SILV突变只在家养动物中被发现。SILV突变也能通过真黑色素合成来抑制色素的稀释。如马的SILV基因错义突变引起黑色素稀释,导致所谓的银色被毛,起初通过黑色鬃毛和白色尾巴的改变被识别。默尔狗的突变导致真黑素在它们被毛中稀释。如杂色表型表明,淡蓝色到灰色或另外的黑色中有红色斑块。关于牛也有SILV突变与稀释毛色相关的报道。猫体内的几个SILV突变抑制了毛发黑色素的形成。相比于其他哺乳动物, 猫体内的银色突变影响伪黑素产出要比真黑素的产出更强,因此导致被毛中伪黑素棕褐色带的缺少。 SILV突变为鸡体内的显性白色、暗黑色等毛色表型提供了强有力的证据。SILV突变引起银色表型,但这些突变多效性经常伴随着动物听觉和视觉系统功能损害。

在黑色素合成过程中,黑色素体膜通道也起着重要作用。这些基因突变也引起被毛稀释表型。如SLC36A1基因的突变影响真黑素和伪黑素的合成, 如马的香槟色表型; 而SLC45A2突变影响伪黑素,如马的奶油色表型。研究表明,在鸡和日本鹌鹑体内SLC45A2突变引起翅膀毛色的变异。黑色素膜基因OCA2涉及调控黑色素体酸性,pH值是黑色素合成所必需的。这个基因的突变导致鼠的被毛和眼睛色素减少。也有研究表明,OCA2单倍型还与猪不同发育阶段的被毛色密切相关。

2. 3色素运输和转移的基因调控

RAB27A、MYO5A和MLPH是研究启动蛋白复合物的最好模型( 鼠的传统毛色突变为灰色、稀释色) 。这个蛋白复合物对黑色素体在黑色素细胞中的转运起重要作用。这3个基因涉及细胞内的色素转运,它们在合成黑色素后影响两类色素类型的分配。这些基因突变能扰乱重要黑色素体生物树枝状结晶顶部,从而影响黑色素体转移到皮肤、羽毛或头发等组织的周围。因而,损伤黑色素细胞内外周黑色素体分布,引起稀释毛色,近来在狗、猫、鸡和马等家养动物研究上被发现。

2. 4色素干细胞的存活

没有色素表型的白色或接近白色动物也能产生年龄依赖性灰色。通常灰色动物天生认为是有色个体,它们随着年龄的增长,在后期逐渐转变成白色表型。黑色皮质素对于每根头发的生命周期起着重要作用。囊泡干细胞对灰色自身维持着缺陷和增殖机理,如当等位基因减少黑色素干细胞存活,头发毛囊内黑素细胞增长的数目不能完全发育,这样产生的色素量减少,逐渐变成黑色。在家养动物中,这些突变的特性由马的灰色可以看出。近年来,在STX17基因内确定了一个cis - acting调控的因果突变。在正常情况下,皮肤的颜色是保持不变的,但是经常可以看见白斑,这些皮肤色素的损失主要围绕着鼻、口、眼睛和臀部。另外,这些表型的显著特征在黑素体伴随着年龄增长过程中才能看到。狗体内也存在这种灰色突变表型,但相对于马而言,潜在的分子机理没有被发现。

3小结

动物毛色表型的形成过程极其复杂,除了动物的遗传、人工选择和驯化外,还有动物自身存在的一些功能基因调控色素细胞的发育、色素合成、色素的转运和运输等问题。在哺乳动物物种中,真黑素和伪黑素的比率主要受MC1R和ASIP受体系统调控,尽管其他基因也参与调控。相同的被毛表型也可能通过不同基因引起,如白色表型(TYR、KIT、EDNRB)、模式表型(MITF、KIT、EDNRB)、稀释表型(SLC36A1、SLC45A2、MLPH)等。一些被毛表型与其色素合成系统紊乱相关或联系。人工选择时负面多效性效应不是很重要,它们潜在的突变在家养群体里存在很高的频率。此外,不同的基因可能在一个物种或不同物种内的不同个体中具有高相似的被毛。因此,任何毛色表型的分类都具有不同潜在的毛色变异遗传基础。

摘要：动物毛色是研究其表型遗传和进化机制的最好模型之一。现代动物被毛表型相比于它们的野生祖先,具有丰富的多样性。文章通过现有动物被毛表型变异研究结果,综合分析动物被毛表型形成过程中基因调控色素细胞的发育、色素合成及其合成后的转运和运输,以此阐明动物毛色形成的调控机制。

篇3：农村住宅空心化形成机制及其调控研究

1 鹿茸的生长规律

鹿茸作为雄鹿 (除驯鹿外) 的第二性征, 并不是与生俱来的, 只有当鹿将要进入青春期时, 在睾丸酮的刺激下, 才开始在额部萌发。早春, 新生的鹿茸从角柄顶端长出来, 其表面包裹一层柔软的生有茸毛的皮肤;晚春和夏季是鹿茸的快速生长期, 梅花鹿鹿茸生长速度能达到12.5 mm/d, 马鹿可达到27.5 mm/d;秋天鹿茸生长结束, 开始钙化, 茸皮脱落;冬天形成裸露的骨质鹿角;直到次年的春天, 骨质鹿角脱落, 新的鹿茸再生。鹿茸的生长周期大约为1年, 成年雄鹿每年都经历着茸角脱落→再生→钙化的循环过程。

2 鹿茸的再生

再生是指生物体经现存的细胞和组织重新生成或修复丢失的组织或器官的过程。研究发现, 动物的再生可分为四类:生理性再生、伤口愈合、代偿性再生和割处再生[2]。前三项再生能力几乎所有的动物都具备, 而割处再生是器官再生中最令人惊奇的一种, 很多低等动物具备这种再生能力, 而在脊椎动物种类中则只有蝾螈等两栖动物具备。但是最近的研究表明, 鹿茸的周期性生长属于割处再生, 是干细胞依赖性再生, 和低等动物的胚芽依赖性再生有着本质的区别。魏明立等[3]通过对鹿茸组织学和形态学的研究发现, 鹿茸的再生是由早期形成的生长中心驱动的, 而该中心增生的软骨膜是由角柄骨膜细胞增殖分化而来, 因此断定鹿茸再生萌芽不是来源于角柄皮肤而是角柄骨膜。由于角柄骨膜是由最初的生茸区骨膜直接衍生而来, 所以确定鹿茸再生是基于干细胞的过程。有学者采用骨膜异位移植方法将鹿茸干细胞从生茸区取出, 移植到鹿的前腿或前额上, 发现这些部位均长出了类似角柄和鹿茸的突起, 甚至形成了完整的二杠茸, 而在原来的位置则没有长出角和鹿茸。高志光等[4]亦利用鹿生茸区骨膜移植试验, 证实控制鹿茸形状的信息完全存在于鹿生茸区骨膜中, 试验同时还证实即使同样大的生茸区骨膜 (直径为2.5 cm) 移植到同一部位 (鹿的前额) , 不同鹿个体生长异位鹿茸的大小也不同。推测异位鹿茸的大小可能取决于生茸区骨膜及其衍生组织在移植部位所重建的血液循环的成功程度, 而与移植骨膜所含鹿茸干细胞的总数关系不大。重建的血液循环程度越高, 营养供应就会越充分, 异位鹿茸生长的就会越大。

3 激素对鹿茸生长发育及其再生的影响

3.1 性激素对鹿茸生长发育及其再生的影响

鹿茸是雄性鹿 (除驯鹿外) 的第二性征, 作为性特征, 鹿茸的脱落与再生是受血浆中雄性生长激素季节性变化控制的。李长生等[5]对不同年龄梅花鹿茸生长发育阶段血浆中睾丸酮和雌二醇的含量进行了测定。结果发现:雄性梅花鹿全年外周血浆中睾丸酮和雌二醇的含量出现明显的变化规律。每年3—4月份的某段时间, 2种性激素几乎同时出现峰值然后下降, 此时雄鹿开始脱盘;4—7月份血浆中雌二醇含量始终维持较高水平, 而睾丸酮则处于低稳水平, 这一阶段是鹿茸生长时期;8月份以后, 这2种性激素的含量同时上升, 并达到全年的最高峰值, 此时鹿茸开始骨化。如果这一时期, 血浆中这2种性激素任何一种被抑制, 均会导致雄鹿的茸角不发生骨化。据此可以推论, 睾丸酮和雌二醇这2种激素中单一含量上升, 不能导致茸角骨化, 只有同时上升才能导致茸角骨化。J.Price等[6]通过给鹿注射高剂量的外源睾酮或雌激素发现, 鹿角不脱落, 而去势可导致鹿角在 2～3周内脱落, 说明鹿角的脱落和鹿茸的再生是在血液循环系统内睾丸酮含量很低时发生的。

3.2 脑垂体激素对鹿茸生长发育及其再生的影响

脑垂体激素主要包括催乳素、生长激素、黄体生成素、卵泡刺激素等。研究发现, 鹿血浆中脑垂体激素浓度均呈周期性变化。催乳素在日照最长时达到高峰值, 一直维持到8月份, 此时鹿茸处于快速生长时期, 随着日照时间逐渐缩短, 催乳素含量渐渐降低, 鹿茸生长速度也渐渐减慢而停止;至11月份降至最低水平, 等茸角再生时, 催乳素又开始周期性上升。血浆中黄体生成素浓度在春天茸角脱落再生时逐渐升高, 7月份达到最高峰, 然后逐渐降低, 此时鹿茸渐渐停止生长, 开始骨化。脑垂体生长激素的细胞在春季、夏季较大, 此时鹿茸正处于生长时期, 血浆中生长激素的浓度在春天很高, 而在茸角生长过程及交配季节中逐渐减低。卵泡刺激素在春天鹿茸再生长时降至最低值, 7月份逐渐上升, 9月份达最高值, 此时正值交配季节。虽然血浆中脑垂体激素浓度在一年中的周期性变化规律与鹿茸生长呈现一定的相关性, 但进一步研究发现, 这些激素本身并不能单独刺激鹿茸生长, 而是由几种脑垂体激素同时或依一定顺序彼此相互制约或相互辅助而刺激鹿茸生长的。

3.3 甲状腺激素对鹿茸生长发育及再生的影响

血浆中甲状腺激素浓度在春季、夏季较高, 在冬季较低, 这与茸角生长周期一致。在鹿茸生长过程中, 要利用三碘甲状腺原氨酸 (T3) , 其利用率与鹿茸生长强度有关。不过Wislocki等人通过切除白尾鹿甲状腺试验发现, 甲状腺切除后并没有影响日后茸角的生长。推测甲状腺激素并未直接刺激茸角生长, 而只是刺激茸角生长因子的协助者而已。

4 生长因子对鹿茸生长发育及其再生的影响

鹿茸作为特殊的骨组织, 其细胞增殖速度是哺乳动物任何组织和器官无法比拟的, 因此许多学者认为鹿茸的快速生长有其特殊的物质基础。随着研究的不断深入, 人们发现鹿茸的生长发育周期受雄激素水平变化的调节, 但鹿茸生长本身几乎与雄激素无关, 而是由鹿茸成分中的一些多肽类生物活性因子控制。分析外皮、间充质、前软骨及软骨区域时发现, 在鹿茸生长的第30, 60, 90天有胰岛素样生长因子 (insuli-n-like growth factor, IGF) 、神经生长因子 (nerve growth factor, NGF) 、表皮生长因子 (epidermal growth factor, EGF) 、转化生长因子 (transforming growth factor, TGF) 、鹿茸多肽 (pilose antler peptide, PAP) 、甲状旁腺素相关肽 (Parathyroid hormone related peptide, PTHrP) 等多种生长因子的表达。

篇4：农村住宅空心化形成机制及其调控研究

关键词：miRNA-758,宫颈癌,调控机制

宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,占所有妇科癌症的10%,其发病率约占所有肿瘤的5%[1],仅次于乳腺癌[2,3]。目前宫颈癌的治疗手段仍然以手术和放疗为主,但手术疗效较好的情况仅在于早期病例[4]。子宫颈癌的病理类型以鳞状细胞癌最多,占80%~85%,主要转移途径为直接蔓延和淋巴结转移,发生远处转移扩散的方式主要是淋巴结转移[4]。预后判断目前也依赖于手术后获得的关于肿瘤大小、累及阴道及腹膜后淋巴结转移等因素,尚无有价值的分子标记物[5]。因此,寻找宫颈癌治疗的新靶点和预后判断的分子标记物具有重要的现实意义。

细胞外基质磷酸化糖蛋白(MEPE)最初是由Rowe等[6]于2000 年在肿瘤相关性低血磷性骨软化症(Oncogenic hypophosphatemic osteomalacia,OHO)患者肿瘤组织的cDNA文库中筛选发现并克隆得到。RT-PCR结果显示正常组织中MEPE在骨髓和大脑中表达,在肺、肾以及人胎盘中有极低水平表达。MEPE在OHO患者肿瘤组织中高表达,而被认为是引起低血磷性骨软化症的调磷因子。有研究表明,在对抗DNA损伤性的耐药性及DNA修复过程中起到重要作用。 另外,还有学者发现MEPE/OF45的表达水平与肿瘤细胞的转移性紧密相关。在肿瘤迁移性和耐药性中都起到了重要的作用。但是MEPE在宫颈癌组织中的表达情况以及调控他的基因,目前尚无太多报道。

本研究利用qRT-PCR、WesternBlot、基因生物信息学预测和Elisa等技术检测MEPE在宫颈癌患者肿瘤组织、血液和宫颈脱落细胞中mRNA和蛋白表达情况,并预测和验证其与miRNA-758 表达的关系,以期初步探讨miRNA-758 通过对MEPE的调控影响宫颈癌的机制。

1资料与方法

1.1临床资料选取2012年11月-2015年1月在我院确诊并手术治疗的宫颈癌患者49例为实验组,以同期进行宫颈检测的非肿瘤患者26例为对照组。实验组患者年龄27~69岁,中位年龄48.6岁;宫颈鳞癌病理分级:高中分化35 例,低分化为14例;发生淋巴结转移16例,未发生转移33例;肿瘤直径>4cm8例,<4cm41例;浸润深度:浅肌层26例,深肌层23例。对照组年龄25~66岁,中位年龄45.5岁。以上所有肿瘤患者均为首次发病,术前无激素、中药、放化疗等病史,由我院病理学教授明确诊断。

1.2标本收集收集标本分成三部分:第一部分为切除的肿瘤组织及其癌旁组织,送液氮低温保存待测;第二部分为所有手术患者清晨空腹采集的外周血,EDTA抗凝并保存于-20℃;第三部分为宫颈脱落细胞,用取样专用软毛刷收集宫颈脱落细胞,放入细胞保存液保存。所有的样本收集均经过了医院伦理委员会的批准,并签署了知情同意书。

1.3标本检测运用QRT-PCR检测MEPE在各标本中的mRNA表达变化,Trizol法提取标本中的总RNA,再分别进行逆转录得到cDNA。结果采用2-ΔΔCt法进行计算,计算MEPE/GAPDH比值;Western Blot检测MEPE在肿瘤组织的蛋白表达变化,采用image lab3.0软件分别获取蛋白质信号条带图像和进行信号分析,目的蛋白条带的灰度值与内参β-actin条带的灰度值之比即为目的蛋白的相对含量;Elisa检测MEPE在血液中蛋白表达变化;QRT-PCR检测miRNA-758在各标本中的mR-NA表达变化。

1.4统计学分析所有数据均用SPSS18.0统计软件包进行处理,数据以均数±标准差表示,资料进行正态性检验;多组计量资料采用one-way ANOVA,方差齐时采用LSD和SNK法,方差不齐时采用Tamhane’s T2或Dunnett’s T3法。P<0.05认为差异有统计学意义,P<0.01认为差异有极显著统计学意义。

2结果

2.1各标本中MEPE的mRNA表达变化与对照组相比,宫颈癌患者的肿瘤组织、血液和宫颈脱落细胞中MEPE的mRNA表达均明显上调,差异均有统计学意义(P<0.05),两组各类标本中MEPE mRNA的表达差异提示MEPE在宫颈癌中可能发挥了一定的调控作用。见表1。

2.2各标本中MEPE的蛋白表达变化与对照组相比,实验组患者肿瘤组织、血液和宫颈脱落细胞中MEPE的蛋白表达明显上调,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3各种标本中miRNA-758的表达变化与对照组相比,实验组患者的各类标本中miRNA-758的表达明显下调,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

3讨论

在本次研究中,笔者观察了MEPE在宫颈癌患者的肿瘤组织、血液和宫颈脱落细胞中的mRNA和蛋白表达情况,同时也观察了MEPE的上游基因miR-758在各类标本中的表达情况。初步的探讨了miRNA-758通过对其下游基因MEPE的调控影响宫颈癌的机制。

目前,宫颈细胞学检查常单独或联合HPV检测用于宫颈癌筛查[7]。随机对照研究表明宫颈细胞学检查作为HPV阳性妇女的分层筛查具有较好的费效性。宫颈细胞学检查的主要优点是特异性高,EUROGIN已经推荐宫颈细胞学检查用于HPV初筛阳性妇女的分层筛查。在本次的实验中,笔者采集的样本之一就是宫颈脱落的细胞,这些细胞样本的一些分子水平的检测,对宫颈癌的诊断和治疗均有一定的启发意义。

在本文中,运用qRT-PCR技术检测各类标本中MEPE的mRNA变化,发现与对照组相比,宫颈癌患者的肿瘤组织、血液和宫颈脱落细胞中MEPE的mRNA表达均明显上调,对照组与实验组各类标本中MEPE mRNA的表达差异提示MEPE在宫颈癌中可能发挥了一定的调控作用。同时笔者运用Western Blot技术检测宫颈癌患者肿瘤组织中MEPE的蛋白表达,发现与对照组标本相比,宫颈癌患者肿瘤组织标本中MEPE的蛋白表达均明显上调,说明在肿瘤组织中,与MEPE的mRNA上调趋势一致,MEPE的蛋白表达也相应上调。这个结果提示无论是在转录水平还是蛋白功能水平上,MEPE可能通过上调表达在宫颈癌中发挥了一定的调控作用。笔者运用Elisa技术检测宫颈癌患者血液和宫颈脱落细胞中MEPE的蛋白表达,发现与对照组标本相比,肿瘤患者血液和宫颈脱落细胞中MEPE的蛋白表达明显上调,说明在宫颈癌患者血液和宫颈脱落细胞中,与MEPE的mRNA上调趋势一致,MEPE的蛋白表达也相应上调。由于血液是肿瘤转移的常见渠道,血液中MEPE的蛋白表达上调很有可能对宫颈癌的转移产生影响;宫颈脱落细胞中的MEPE蛋白的表达异常则可能成为一个宫颈癌的潜在标记物。运用qRT-PCR技术检测各类标本中miRNA-758的表达,发现与对照组相比,宫颈癌患者的各类标本中miRNA-758的表达明显下调,联合对MEPE和miRNA-758二者的关系预测,这个结果提示miRNA-758在宫颈癌的病理中可能发挥了调控作用,而且还很有可能是通过对其靶基因MEPE的转录水平进行调控最终影响到MEPE蛋白表达的方式。

宫颈癌的发生、发展是一个涉及多因素、多阶段、多基因变异积累及相互作用的极其复杂过程,在分子水平上涉及众多原癌基因、抑癌基因、转移相关基因及蛋白质的改变。miRNA-758 和MEPE的检测结果表明像血液和宫颈脱落细胞这些微创获取、简单易得、有一定敏感性及特异性的生物标本是有其诊断应用性前景的,可以作为目前临床检查的一个很好辅助。 但是在宫颈癌中,还需对miRNA-758 的生物功能在细胞水平上进行研究,进一步找到miRNA-758 基因调控MEPE与该肿瘤关系的直接证据,以便更深入了解miRNA-758 在肿瘤发展中的作用,为肿瘤的预防、诊断、治疗提供理论依据。

参考文献

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[2]许雪梅,司静懿,刘世德,等.中国山东地区妇女宫颈癌组织中人乳头瘤病毒16E6E7基因的分离、克隆和序列分析〔J〕.中国医学科学院学报,1999,21(3):185-191.

[3]Sankaranarayanan R,Ferlay J.Worldwide burden of gynaecological cancer:the size of the problem〔J〕.Best practice research Clinical Obstetrics Gynaecology,2006,20(2):207-225.

[4]刘京康,梁菲,姜洁.miR-218下调与宫颈上皮内瘤变患者HPV病毒感染关系的研究〔J〕.现代妇产科进展,2010,19(12)933-935.

[5]Siggelkow H,Schmidt E,Hennies B,et al.Evidence of downregulation of matrix extracellular phosphoglycoprotein during terminal differentiation in human osteoblasts〔J〕.Bone,2004,35(2):570-576.

[6]Harris SE,Gluhak-Heinrich J,Harris MA,et al.DMP1and MEPE expression are elevated in osteocytes after mechanical loading in vivo:theoretical role in controlling mineral quality in the perilacunar matrix〔J〕.Journal of Musculoskeletal&Neuronal Interactions,2007,7(4):313-315.