В шейной части и на уровне конечностей латеральные части сомитов дают миграторную популяцию мышечных клеток-предшественников, которые мигрируют в голову и зачатки конечностей, соответственно. Сигналы, которые индуцируют эти миграторные клетки неясны, однако идентифицирован маркер Lbx1. Таким образом, существует несколько способов миогенеза в сомитах, каждый затрагивает небольшое число клеток в разных местах. На уровне между зачатками конечностей гипаксиальная мускулатура удлинняется и мигрирует вентрально образуя мышцы стенки тела, на уровне конечностей классическая вентро-латеральная губа не образуется.
Вместо этого сигналы от поля конечности индуцируют экспрессию Lbx1. в вентро-латральной губе популяция клеток, экспрессирующая Рах-3 и c-met, отслаивается от дермомиотома и мигрирует в зачаток конечности, возможно используя лиганд c-met, HGF/SF. Предполагается, что более одной популяции мигрирует в зачаток, но молекулярных различий между ними не выявлено. Однако популяция клеток, поступающая в зачаток гетерогенна. несколько механизмов влияет на на распределение миобластов в мезенхиме конечностей, включая селективную миграцию, пролиферацию или апоптоз.
1. Сигнальные центры и секретируемые факторы в миогенной индукции сомитов. Модель сомитного миогенеза.
Когда сомитные клетки мигрируют в зачаток конечности. они становятся объектами влияниых наборов сигналов ведения и формирования паттерна. Каждая область конечности имеет уникальный набор мышц. Формирование паттерна мышц и мест прикрепления сухожилий могут быть, по крайней мере первоначально, независимыми друг от друга. Зачатки сухожилий формируются правильно в кончностях с отсутствием Рах-3-экспрессирующих клеток. Когда начинается формирование волокон внутри дорсальной и вентральной мышечной масс, то обнаруживается, что индивидуальные волокна экспрессируют различные наборы контрактилных белков. Грубо волокна распадаюся на два класса, медленные и быстрые. Эти два класса волокон созревают в медленные оксидативные волокна, ответственные за продолжительные сокращения низкой силы и быстро контрактирующие гликолитические волокна, необходимые для движений высокой силы.
Во время развития формируется первая волна образования волокон, так называемых первичных волокон, обычно экспрессирующих медленный MyHC, но вскоре в некоторых волокнах происходит потеря медленных и появление быстрых MyHC. Вторичные мышечные волокна формируются позднее и обычно они быстрые, но некоторые начинают быстро экспрессировать медленные HyHC.
Вскоре после начала миогенеза в конечностях кур, когда первые мышечные клетки приобретают терминальную дифференцировку, миобласты гетерогенны. Индивидуальные клны, растущие в культуре отвечают по-разному на факторы роста и экспрессируют определенные изоформы миозинов.
Установлено, что в зачатке конечности существуют локальные сигналы, которые индуцируют экспрессию медленного MyHC в клонах миобластов. Предполагается, что существует механизм, с помощью которого дорсальная и вентральная мышечные массы подразделятся на мышцы с индивидуальными особенностями.
2. Сигнальные центры и секретируемые факторы в индукции миогенеза конечностей.
ВМР-2 и -4 присутствуют на поверхности эктодермы крыла и способны редуцировать экспрессию Рах-3 и MyoD. Noggin, присутствующий в глубокой хрящ-формирующей области, подьвеждает сущестование антогонизма между этими факторами поперек формирующихся дорсальной и вентральной мышечных масс.
Производный эктодермы Wnt-7a индуцирует транскрипцию гомеобоксного фактора Lmx1b в подлежащей мезодерме. Lmx1b необходим для дорсального паттерна, а белок Engrailed-1 участвует в супрессии этого пути, инициируя образование вентральных структур. Затрагиваются как мышечные, так и немышечные ткани. Shh активность внутри конечности ограничена ролью передне-заднего паттернирования и поддержания роста конечности путем влияния на АЭГ. Shh экспрессируется в зоне поляризующей активности на заднем кончике лимбической мезенхимы. Однако Ihh экспрессируется в прегипертрофических хондроцитах и может быть локальным инструктивным сигналом для миогенных клеток. Чтобы дифференциально реагировать на один и тот же Hedgehog сигнал миобласты должны уже внутренне отличаться. Если разные миобласты внутри конечности экспрессируют разные Gli гены (ортологи Ptc, рецептора Hh), то возможно, что разные области формирующие мышцы будут индуцироваться следуя следуя разым миогенным программам с помощью Ihh.