Endocardial Tubes
ЭНДОКАРДИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ И ТРУБКИ

	Во время эпителизации кардиомиоцитов происходит выделение и популяции эндокардиальных клеток. Эндокардиальные клетки возникают из клеток вентральной спланхнической мезодермы (Рис.1) Распределение интегрина на базальной поверхности дифференцирующихся кардиомиоцитов после образования перикардиального целома у эмбрионов кур (ст.8). Это соответствует области высокой концентрации фибронектина. Эндотелиальные клетки, которые начинают отсортировываться от кардиомиоцитов на поверхности, обращенной к энтодерме также экспрессируют интегрин (Linask, 1992). Обозначения: EC - эктодерма, sm - соматическая мезодерма, PCM - прекардиальные клетки, EN - энтодерма. Звездочкой обозначен перикардиальный целом (амионкардиальный пузырек). Стрелаками отмечены отдельные места экспресси интегрина. Они остаются мезенхимными, не эпителизируются и не становятся частью удлиняющегося компартмента кардиомиоцитов. Популяция клеток тесно связанных миокардиоцитов формируют дорсальный барьер для движения клеток, поэтому мезенхимные клетки могут отсортировываться только в вентральном направлении, к энтодерме (Рис.2) Рис.2. Модель сортировки клеток кардиогенных областей (Linask et al., 1997).(I) На стадии 4-5 все клетки экспрессируют N-кадхерин и бета-катенин. Затем их экспрессия ограничивается фокусами , расположенными примерно посредине и отделяющими вентральную мезодерму (2) от дорсальной (1). Затем в этих фокусах возникают полости, которые сливаются и образуют перикардиальный целом, отделяющий соматическую мезодерму от спланхнической (II). Клетки вентральной мезодермы соединяются вместе с помощью N-кадхериновых адхерентных соединений (белые клетки). В процессе эпителизации популяция клеток, которая располагается более вентрально (черные клетки) начинают исключаться (II). После образования компартмента кардиомиоцитов презумптивные эндокардиальные клетки отсортировываются в направлении энтодермы (III). I - латеральная мезодрема, включающая соматические и кардиальные предшественники, II - эпителизация миокардиоцитов (белые клетки) приводит в исключению эндокардиальных предшественников (черные клетки), III- эндокардипальные предшественники отсортировываются от вентраьных миокардиоцитов и дифференцируются в эндокардиальные тяжи Базируясь на экспрессии эндотелиального маркера перепела QH-1, определили начало появления клеток эндотелиальных предшественников на стадии 7+ (two somites) в задних частях билатеральных сердце-формирующих областей . Клетки, экспрессирующие антиген QH-1 были мезенхимными и располагались между мезодермальным эпителием кардиальных областей и энтодермой. С помощью конфокальной микроскопии выявлено асимметричное распределение QH-1 позитивных клеток между двумя кардиальными областями: специфически между 7+ и 8-, больше число клеток-предшественников обнаруживалось в правой, чем в левой области . Эндотелиальные клетки предшественники не видны вне сердце-формирующих областей вплоть до стадии 8- (three somites). Свободные, мезенхимно-подобные клетки эндотелиальных предшественников являются внутренне присущими кардиальным областям. Они экспрессируют кроме того два внеклеточных антигена, JB3, a fibrillin-like protein, и cytotactin, оба ассоциированы с сегментами первичной сердечной трубки, где эндотелиальные клетки "re-transform" обратно в мезенхимные во время образования эндокардиальных подушек . Между стадиями 8 и 9 (4-7 сосмитов), (1) QH-1 позитивные клетки внутри сердце-формирующих областей образуют сосудисто-подобные ( vascular-like) соединения с QH-1 позитивными клетками, расположенными вне кардиальной области, (2) после слияния кардиальных областей ,образуется сплетение QH-1 позитивных клеток вентральнее передней кишки и (3) дефинитивная эндокардиальная выстилка первичной сердечной трубки образуется непосредственно из вентрального сплетения эндокардиальных клеток предшественников. Так как QH-1 позитивные эндотелиальные клетки предшественники каждой сердце-формирующей области находятся в тесной взаимосвязи с передней энтодермой , была предпринята попытка определить способствует ли энтодерма формированию клеток предшественников, предназначенных (committed) для кардиального эндотелиального клона по их экспрессии QH-1, JB3 antigen, и cytotactin (Sugi, Markwald, 1996). Для этого прекардиальные мезодермальные эксплантанты, взятые на стадии 5 из сердц-формирующих областей до экспрессии этими клетками эндокардиальных или миокардиальных маркеров культивировали на поверхности коллагена в присутствии или в отсуствии энтодермы. В отсуствие энтодермы прекардиальная мезодерма эксплантантов оставалась эпителиальной, формировала сократительную ткань и не давала QH-1 позитивных клеток или мезенхимных клеток . Энтодерма или ею обусловленная среда приводили к формировнию помимо контрактильной ткани к образованию мезенхимных клеток. Последние проникали в гель и как и in vivo экспрессировали QH-1 antigen, JB3 antigen, и cytotactin. Следовательно, энтодерма индуцирует в кардиальных полях эпителиально-мезенхимную трансформацию в результате которой происходит разделение миокардиальных и эндокардиальных предшественников. Микроусловия мезодерм/энтодермального интерфейса пермиссивны и возможно инструктивны для эндотелиальной-эндокардиальной дифференцировки. Ряд молекул (фибронектин, факторы роста,включая FGF ,TGF-β семейства), секретируемых энтодермой способствует такой дифференцировке. Одними из самых ранних маркеров эндотелиальных клеток являются продукты генов Нех и flt-1 Эндокардиальные клетки сначала экспрессируют N-кадхерин, но затем начинают экспрессировать васкулярный кадхерин и отсортировываются от популяции кардиомиоцитов тем самым. Имеются два независимых регуляторных пути: (1)один связан с развитием формы, трехмерного органа; (2) с регуляцией миогенеза. Воздействие оуабайна на очень ранней стадии ингибирует компартментализацию, формирование трехмерных эндокардиальных трубок и миогенез. Позднее (возможно во время эпителизации) тубулярная структура образуется, но миогенез остается подавленным. Затем, когда миогенный путь уже активирован, то оуабайн не способен проявлять свое ингибирующее влияние(Linask,Gui, 1995).

Во время эпителизации кардиомиоцитов происходит выделение и популяции эндокардиальных клеток. Эндокардиальные клетки возникают из клеток вентральной спланхнической мезодермы (Рис.1)

Распределение интегрина на базальной поверхности дифференцирующихся кардиомиоцитов после образования перикардиального целома у эмбрионов кур (ст.8). Это соответствует области высокой концентрации фибронектина. Эндотелиальные клетки, которые начинают отсортировываться от кардиомиоцитов на поверхности, обращенной к энтодерме также экспрессируют интегрин (Linask, 1992).
Обозначения: EC - эктодерма, sm - соматическая мезодерма, PCM - прекардиальные клетки, EN - энтодерма. Звездочкой обозначен перикардиальный целом (амионкардиальный пузырек). Стрелаками отмечены отдельные места экспресси интегрина.

Они остаются мезенхимными, не эпителизируются и не становятся частью удлиняющегося компартмента кардиомиоцитов. Популяция клеток тесно связанных миокардиоцитов формируют дорсальный барьер для движения клеток, поэтому мезенхимные клетки могут отсортировываться только в вентральном направлении, к энтодерме (Рис.2)

Рис.2.
Модель сортировки клеток кардиогенных областей (Linask et al., 1997).(I) На стадии 4-5 все клетки экспрессируют N-кадхерин и бета-катенин. Затем их экспрессия ограничивается фокусами , расположенными примерно посредине и отделяющими вентральную мезодерму (2) от дорсальной (1). Затем в этих фокусах возникают полости, которые сливаются и образуют перикардиальный целом, отделяющий соматическую мезодерму от спланхнической (II). Клетки вентральной мезодермы соединяются вместе с помощью N-кадхериновых адхерентных соединений (белые клетки). В процессе эпителизации популяция клеток, которая располагается более вентрально (черные клетки) начинают исключаться (II). После образования компартмента кардиомиоцитов презумптивные эндокардиальные клетки отсортировываются в направлении энтодермы (III).
I - латеральная мезодрема, включающая соматические и кардиальные предшественники, II - эпителизация миокардиоцитов (белые клетки) приводит в исключению эндокардиальных предшественников (черные клетки), III- эндокардипальные предшественники отсортировываются от вентраьных миокардиоцитов и дифференцируются в эндокардиальные тяжи

Базируясь на экспрессии эндотелиального маркера перепела QH-1, определили начало появления клеток эндотелиальных предшественников на стадии 7+ (two somites) в задних частях билатеральных сердце-формирующих областей . Клетки, экспрессирующие антиген QH-1 были мезенхимными и располагались между мезодермальным эпителием кардиальных областей и энтодермой. С помощью конфокальной микроскопии выявлено асимметричное распределение QH-1 позитивных клеток между двумя кардиальными областями: специфически между 7+ и 8-, больше число клеток-предшественников обнаруживалось в правой, чем в левой области . Эндотелиальные клетки предшественники не видны вне сердце-формирующих областей вплоть до стадии 8- (three somites). Свободные, мезенхимно-подобные клетки эндотелиальных предшественников являются внутренне присущими кардиальным областям. Они экспрессируют кроме того два внеклеточных антигена, JB3, a fibrillin-like protein, и cytotactin, оба ассоциированы с сегментами первичной сердечной трубки, где эндотелиальные клетки "re-transform" обратно в мезенхимные во время образования эндокардиальных подушек . Между стадиями 8 и 9 (4-7 сосмитов),

(1) QH-1 позитивные клетки внутри сердце-формирующих областей образуют сосудисто-подобные ( vascular-like) соединения с QH-1 позитивными клетками, расположенными вне кардиальной области,

(2) после слияния кардиальных областей ,образуется сплетение QH-1 позитивных клеток вентральнее передней кишки и

(3) дефинитивная эндокардиальная выстилка первичной сердечной трубки образуется непосредственно из вентрального сплетения эндокардиальных клеток предшественников.

Так как QH-1 позитивные эндотелиальные клетки предшественники каждой сердце-формирующей области находятся в тесной взаимосвязи с передней энтодермой , была предпринята попытка определить способствует ли энтодерма формированию клеток предшественников, предназначенных (committed) для кардиального эндотелиального клона по их экспрессии QH-1, JB3 antigen, и cytotactin (Sugi, Markwald, 1996). Для этого прекардиальные мезодермальные эксплантанты, взятые на стадии 5 из сердц-формирующих областей до экспрессии этими клетками эндокардиальных или миокардиальных маркеров культивировали на поверхности коллагена в присутствии или в отсуствии энтодермы. В отсуствие энтодермы прекардиальная мезодерма эксплантантов оставалась эпителиальной, формировала сократительную ткань и не давала QH-1 позитивных клеток или мезенхимных клеток . Энтодерма или ею обусловленная среда приводили к формировнию помимо контрактильной ткани к образованию мезенхимных клеток. Последние проникали в гель и как и in vivo экспрессировали QH-1 antigen, JB3 antigen, и cytotactin. Следовательно, энтодерма индуцирует в кардиальных полях эпителиально-мезенхимную трансформацию в результате которой происходит разделение миокардиальных и эндокардиальных предшественников.

Микроусловия мезодерм/энтодермального интерфейса пермиссивны и возможно инструктивны для эндотелиальной-эндокардиальной дифференцировки. Ряд молекул (фибронектин, факторы роста,включая FGF ,TGF-β семейства), секретируемых энтодермой способствует такой дифференцировке. Одними из самых ранних маркеров эндотелиальных клеток являются продукты генов Нех и flt-1 Эндокардиальные клетки сначала экспрессируют N-кадхерин, но затем начинают экспрессировать васкулярный кадхерин и отсортировываются от популяции кардиомиоцитов тем самым.

Имеются два независимых регуляторных пути:

(1)один связан с развитием формы, трехмерного органа;

(2) с регуляцией миогенеза.

Воздействие оуабайна на очень ранней стадии ингибирует компартментализацию, формирование трехмерных эндокардиальных трубок и миогенез. Позднее (возможно во время эпителизации) тубулярная структура образуется, но миогенез остается подавленным. Затем, когда миогенный путь уже активирован, то оуабайн не способен проявлять свое ингибирующее влияние(Linask,Gui, 1995).

ЭНДОКАРДИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ И ТРУБКИ