Однако в обоих случаях ранние эндотелиальные клетки выстраиваются в линии, формируя тяжи или структуры с просветом, которые анастомозируя дают сосудистую сеть.Так, в собствено эмбрионе мигрирующие ангиобластные предшественники также агрегируют в сплошные эндотелиальные тяжи вдоль аксиальных структур, которые затем дифференцируются в дорсальные аорты, кардинальные вены и в стволы артерий и вен от желточного мешка и в эндокардиальные трубки. По-видимому, лишь небольшая часть внутриэмбриональных предшественников обладает гемангиобластным потенциалом и локализуется она в донных частях дорсальных аорт. От сюда гематопоэтические клетки отпочковываются на поздних сомитных стадиях и выступают в качестве родоначальных клонов дефинитивного гематопоэза, которые последовательно заселяыют печень, селезенку, костный мозг (Pardanaud, Dieterlen,1993).Когда сердце начинает сокращаться, то кровяные клетки из кровяных островков вступают в циркуляцию и постепенно замещаются дефинитивными клетками крови.

У X.laevis активация сигнального пути, использующего рецептор FGF, участвует в индукции мезодермы. Эпибласт отвечает на FGF дифференцировкой вентральной мезодермы., которая дает начало мезенхиме, почкам, сердечным мышцам и ковяным островкам. Следовательно, дифференцировка гемангиобластных клеток, по-видимому, является ответом на FGF. XeFGF, FGF3 (int-2) Xenopus, FGF5 и FGF3 у мыши являются кандидатами на роль естественного индуктора. В бластодиске птиц обнаружен также basicFGF во время гаструляции. Однако члены семейства FGF не имеют сигнального пептида и не было показано, что они секретируются ранними эмбрионами. Индукция кровяных островков вызывается и воздействием на культуры форболовым эфиром ТРА в тоже время,что и индукция FGF. Следовательно, плюрипотентные предшественники отвечают на стимулы FGF с помощью передачи сигнала через протеин киназу С (РКС), стоящую по-видимому ниже в сигнальном каскаде.

Индукция с помощью FGF ведет к экспрессии специфического эритроидного меркеров таких как α- и β-глобин при дифференцировке кровяных островков в культуре. В индукции гематопоэза участвует фактор GATA-2. Самым ранним маркером гемангиобластных клеток является тирозин-киназный рецептор flk-1, который является рецептором с высоким сродством к VEGF. Он индуцируется уже спустя 1 ч после добавления к культуре FGF. Следовательно, плюрипотентные эпибластные предшественники дифференцируются под индуктивным влиянием FGF или FGF-родственных факторов в Flk-1 позитивные гемангиобластные предшественники, которые затем диверсифицируются на гематопоэтические клетки и на эндотелиальные клетки, которые продолжают экспрессировать flk-1. Разрушение гена flk-1 у эмбрионов мыши ведет к недостаточности как эндотелиальных, так и гемангиопоэтических клеток (Shalaby et al., 1995).

Потенциальным источником эндогенного VEGF является висцеральная энтодерма желточного мешка. У нулевых VEGF мутантов в отличие от нулевых flk-1 мутантов дифференцировка эндотелиальных и кровяных клеток не нарушена. Это связано или с присутствием материского VEGF или другиx фактороb из этого семейства (VEGFB, VEGFC)

Экспрессия дивергентного гомеобоксного гена Нех в мезодерме впервые обнаруживается в будущих VYS кровяных островках, где начинают формироваться примитивные эритроциты и кровеносные сосуды. В собственно эмбрионе, где локализация эндотелиальных клеток-предшественников определена менее четко, Нех транскрипты на стадии нервной пластинки ассоциированы с проксимо-дистальной мезодермой, где возникают ангиобласты. Позднее Нех экспрессируется в областях, где образуются дефинитивные сосуды, так же как это делают сливающиеся эндотелиальные предшественники ( напр., в дорсальной аорте) или при ответвлении новых сосудов ( напр., межсомитыне сосуды).

В этой связи, очевидно, что Нех участвует в инициальных фазах как ангиогенеза,так и васкулогенеза, подтверждая предположение об общем молекулярном механизме , лежащем в основе этих процесов. Экспрессия Нех строго соответствует экспрессии flk-1, который является самым ранним из известных маркеров эндотелиальных клеток-предшественников и который существенен для дифференцировки эндотелиальных клеток клеточно автономным способом. Сходство в экспрессии Нех и flk-1 указывает на участие Нех в инициальной стадии отбора и/или дифференцировки эндотелиальных клеток и делает его наиболее вероятным кандидатом, экспрессирующемся в предполагаемых гемангиобластных стволовых клетках. В отличие от flk-1 транскрипты Нех не сохраняются в дифференцированных эндотелиальных клетках. Это быстрое затухание экспрессии Нех по мере дифференцировки напоминает подавление в диффренцированном потомстве гематопоэтических предшественников в клеточных линиях.

В последующем развитии васкулатура нуждается в ангиогенезе, процессе распределения и ветвления уже существующих сосудов как результат роста уже имеющегося эндотелия.

У эмбрионов мыши кардиоваскулярное развитие начинается с формирования кровяных островков во внеэмбриональной мезодерме на стадии поздней полоски и ранней сомитной стадии (Е7.5-Е8.0). Эти кровяные островки быстро анастомозируют давая внеэмбриональное сосудистое сплетение к стадии 8-10 сомитов (Е8.5) (Fong et al., 1996)

В желточном мешке большинства позвоночных ангиобласты в тесной ассоциации с гематопоэтическими предшественниками формируют кровяные островки. В эмбрионе ангиобласты первоначально образуют крупные кровеносные сосуды, ствол дорсальной аорты , аксиальные вены и эндокард сердца. Дифференцировка ангиобластов in situ сопровождается их сборкой в сосудистые каналы (васкулогенез).Недавно идентифицированы два субсемейства тирозин-киназных рецепторов, чья экспрессия ограничивается эндотелиальными клетками и их производными Это члены семейства рецепторов сосудистого эндотелиального ростового фактора ( vascular endothelial growth factor VEGF )Flk 1 и Flt 1 и the Tie aka Tie 1 и Tek aka Tie 2 orphan .

Мутационный анализ Flk 1, Flt 1, Tie и Tek у мышей показывает , что эти рецепторы играют критическую роль в развитии сосудов. Анализ гомозиготных мутантных мышей Flk 1 показал, что этот ген необходим для образования кровяных островков в желточном мешке и для образования внутриэмбриональных сосудов, а также для гематопоэза. Flt 1 играет существенную роль в регуляции сборки сосудистого эндотелия . Tek также экспрессируется в ангиобластах и необходим для образования сосудов , включая ангиогенез . Tie, который экспрессируется на поздних стадиях дифференцировки эндотелиальных клеток необходим для интеграции и выживания эндотелиальных клеток. Однако в отличие от Flk 1 или Flt 1 Tie ,по-видимому, необязателен для васкулогенеза .

Мутация у рыбок данио cloche затрагивает как эндотелиальный , так и гематопоэтический клон на очень ранних стадиях развития. Наиболее заметным является отсутствие эндокардиальных клеток в сердце ) (Liao et al., 1997). Выявлено присутсвие эндотелильно-подобных клеток в нижней части туловища и хвосте, тогда как головные сосуды ,по-видимому, отсутствуют. Трансплантации клеток показали,что cloche проявляется в клетках автономно в эндотелиальном клоне. У рыб дикого типа flk 1-позитивные клетки обнаруживаются по всему эмбриону, дифференцируясь они формируют соответствующую васкулатуру ( vasculature).

У мутантов cloche flk 1-позитивные клетки обнаруживаются только в нижней части ствола и хвостовой области. В отличие от flk 1 позитивных клеток у эмбрионов дикого типа у мутантов они не экспрессируют гена tie , указывая на то, что их дифференцировка останавливается на ранних стадиях. Установлено, что мутация cloche не сцеплена с локусом flk 1. cloche нарушает дифференцировку всех энддотелиальных клеток и действует на очень ранней стадии , регулируя непосредственно экспрессию flk 1 или контролируя дифференцировку клеток, которые обычно развиваются, экспрессируя flk 1. Следовательно, мутация cloche устраняет большую часть эндотелиальных клеток , а те немногие эндотелиальные клетки , которым удается дифференцироваться экспрессируют flk 1 , блокированы на ранних ступенях своей дифференцировки.

cloche мутанты обнаруживают и дефицит крови их гематопоэтические ткани не экспрессируют гематопоэтического транскрипционного фактора GATA 1 или GATA 2 на ранних стадях развития. На поздних эмбриональных стадиях некоторые клетки крови обнаруживают некую дифференцировку, что связано с областью, экспрессирующей flk 1 . Это указывает на вентральное расположение сигнала, контролирующего гематопоэтическую дифференцировку. Кроме того ко-локализация кровяных клеток и эндотелиальных у мутантов cloche указывает на то,что между этими клонами имеет место важное взаимодействие во время нормального развития.

Показано, что в васкуляризации различных органов играет новая сигальная система СХС хемокин pre-B-cellgrowth-stimulating factor/ stromal-cell-derived factor (PBSF/SDF-1) и его рецептор , состоящий из 7 трансмембранных регионов и и купирубющийся с G-белками, CXCR4. Их роль выявлена в васкуляризации желудочно-кишечного тракта, кардиогенезе, гематопоэзе, миграции и формировании паттерна ЦНС (мозжечка).

VASCULOGENESIS of LUNGS

Мезенхима легких содержит клетки предшественники сосудов, которые превращаются в эндотелиальные клетки, гладкомышечные клетки и фибробласты. Васкулогенез в легких происходит в результате миграции и сборки клеток в примитивную сеть, затем в результате ангиогенеза из этой сети выходят добавочные веточки. В эндотелиальных предшественниках выявлены рецепторы васкулярных эндотелиальных факторов роста R1 и R2, тирозин киназные рецепторы Tie-1 и -2, а также лиганды Tie-2, Ang-1 и -2. In vitro MFLM клетки формируют сеть капиляроподобных структур с просветами, при культивировании на базальных мембранах, следовательно, они являются эндотелиальными предшественниками и in vivo.

См. также здесь Реорганизация Эпителия при Васкулогенезе