Trainor et al. пропитывали кусочки isthmic сигнальными молекулами, fibroblast growth factor 8 (FGF8), затем имплантировали их в r4 нормальных эмбрионов. Они нашли, что Hoxa2, который обычно экспрессируется в r4, но не в r1, первоначально подавляется в r4 области нейрального гребня, но затем реактивируется в клетках гребня, когда они мигрируют прочь от пропитанного кусочка. Итак, хотя FGF8 м. вызывать временную респецификацию r4 клеток нейрального гребня, необходимы дополнительные сигналы, чтобы супрессировать его активность постоянно.
Авт. трансплантировали r1 ткань с или без isthmus в r4, затем исследовали эффекты на развитие скелета. В отсутствие ткани перешейка скелет второй дуги развивался нормально. Однако, если ткань перешейка была включена в трансплантат, то он заменялся на структуры первой дуги, подтверждая тем самым что результаты Нодена м.б. обусловлены включением ткани першейка в его трансплантаты.
Ингибирование сигналов Sonic hedgehog и гибель клеток черепно-лицевого нейрального грабеня
Клетки нейрального гребня играют центральную роль в возникновении и формировании паттерна головы у развивающихся эмбрионов. Клетки нерального гребня мигрируют из дорзальной части нейральной трубки через краниальную мезенхиму в бранхиальные дуги. Они вносят вклад в формирование менингиальных оболочек переднего мозга, краниальные сенсорные ганглии и некоторые части свода черепа (6). Эти клетки вступают в бранхиальные дуги и участуют в формировнии костей челюстей (7). Удаление дорсальных частей нервной трубки перед миграцией клеток нейрального гребня существенно уменьшает количество краниальных нейральных клеток. Возникают дефекты переднего мозга, циклопия или микрофталмия, уменьшаются размеры или отсутствует структуры челюстей, производные клеток нейрального гребня (8-10).
Ранее Irving and Mason показали, что rl ткань м. переключаться на r4 характеристики, если трансплантируется в r4, но только если она не содержит ткани перешейка. Все это указывает на то, что r1 и соотв. часть нейрального гребня не обладает внутренне присущей способностью генерировать скелетные элементы первой дуги, но дополнительные isthmic сигналы необходимы необходимы, чтобы супрессировать экспрессию более задних паттерн-формирующих генов, таких как Hoxa2. Это подтверждает популярную идею, что качественные особенности ромбомеров и нейрального гребня являются более пластичными, чем это предполагалось ранее.
Ингибирование сигналов Sonic hedgehog и гибель клеток черепно-лицевого нейрального грабеня
Ahlgren, Bronner-Fraser (1999)
Клетки нейрального гребня играют центральную роль в возникновении и формировании паттерна головы у развивающихся эмбрионов. Клетки нерального гребня мигрируют из дорзальной части нейральной трубки через краниальную мезенхиму в бранхиальные дуги. Они вносят вклад в формирование менингиальных оболочек переднего мозга, краниальные сенсорные ганглии и некоторые части свода черепа (6). Эти клетки вступают в бранхиальные дуги и участуют в формировнии костей челюстей (7). Удаление дорсальных частей нервной трубки перед миграцией клеток нейрального гребня существенно уменьшает количество краниальных нейральных клеток. Возникают дефекты переднего мозга, циклопия или микрофталмия, уменьшаются размеры или отсутствует структуры челюстей, производные клеток нейрального гребня (8-10).
Считается, что Shh участвует в формировании паттерна бранхиальных дуг, что сходно с его функцией в развитии конечностей (11,12). У Shh мутантных мышей бранхиальные дуги исчезают (4), сходный эффект у эмбрионов кур (13, 14).
Shh, секретируемый белок, участвующий в формировании паттерна многих регионов эмбриона, включая дорсо-вентральную ось в нервной системе, образование склеротомов в сомитах и переднезаднего паттерна в конечностях. Отмечаются существеные нарушения развития головы у Shh мутантов. Лицевые струтуры, которые обычно билатеральные, сливаются, а бранхиальные дуги. неспособны развиваться. На 15.5 день развития мыши лицо уменьшается до одиночной слитой по средней линии структуры (4). Точковая мутация в Shh гене человека обусловливает holoprosencephaly, гетерогенное нарушени, характеризующееся нарушением развития переднего мозга и структур лица средлней линии (5).
Ингибировали Shh сигналы в краниальной мезенхиме эмбрионов кур. Shh-антитела постепенно связывали Shh в донной пластинке, хорде и фарингеальной энтодерме. Нарушения в передаче сигналов Shh на этой стадии приводили к существенному снижению размеров головы, потере структур бранхиальных дуг. Гибель клеток была существенно выше в нейральной трубке, нейральном гребне, что и приводило к уменьшению размеров головы.
Итак, уменьшение передачи сигналов Shh вызывает драматические эффекты на краниальную часть нервной трубки и бранхиальные дуги, по-видимому, в результате повышенной гибели клеток.
Связывание антител доной пластинкой нервной трубки не влияет на индукцию средней линии и последующую экспрессию Shh фарингеальной энтодермой. Следовательно, не нарушение сигналов от средней линии ведет к описанному выше фенотипу.
Хотя выжившие клетки нервного гребня формируют паттерн лицевых структур правильно, но они не могут компенсировать раннее уменьшение числа клеток нейрального гребня. Следовательно, уменьшение головы результат уменьшения числа этих клеток.
Это неудивительно, Noden (26) показал, что клетки нейрального гребня ответственны за формирование паттерна головной мезодермы. Такая скоординированная регуляция числа клеток в контроле размеров ткани очевидно осуществляется за счет контроля пролифераци и жизнеспособности клеток. Известно, что Shh участвует в контроле этих процессов (18-21, 28). Известна роль Shh в контроле судьбы клеток вентральных предшествеников.(17, 31, 32). Гибель дорсальных клеток нервной трубки указывает на то, что Shh необходим для их выживания, что согласуется с экспрессией ими рецепторного гена Ptc (33). Блокирование сигнала Shh вызывает гибель клеток нейрального гребня, следовательно, он прямо или косвенно отвечает за их жизнеспособность. Мигрирующие клетки нейральнго гребня не экспрессируют ни Ptc рецептора, хотя второй рецептор, кодируемый Smoothenend (Smo) повсеместно экспресируется на низком уровне в большинстве тканей (36). Ptc экспрессируется в мезенхиме бранхиальных дуг, в клетках, очевидно происходящих из нервного гребня. Возникает 2 возможности: первая, существуют другие молекулы, необходимые для передачи Shh сигналов в мигрирующих краниальных клетках нейральнго гребня; вторая,Shh эффекты на нейральный гребень осуществляются через промежуточные механизмы, возможно путем регуляции экспрессии др. факторов выживания и роста.
Ранее клеточная гибель мигрирующих краниальных клеток нейрального гребня не была известна, хотя премиграторные и постмиграторные производные нейрального гребня погибали под действием различных условий (39-41).
Итак, гибель клеток нейрального гребня м. происходить во время их миграции в бранхиальные дуги. Предполагается. что инициальная потеря клеток нейрального гребня может может влиять на размер структур в голове, происходящих из мезодермы и из нервной трубки. Потеря лицевых структур при голопрозэнцефалии скорее всего результат комбинировнного действия Shh на клетки нейрального ребня и его раннего действия на вентральную линию Следовательно, Shh участвует в пролиферации и выживаемости краниальной части нервной трубки и нейрального гребня. Этим самым Shh управляет размерами головы помимо хорошо известной его роли в формировании паттерна частей головы.
О роли клеток Нервного Гребня в развитии нервной системы кишечника смотри
ЗДЕСЬ
Сайт создан в системе uCoz