Neural tube closure requires Dishevelled-dependent convergent extension of the midline. Development 129, 5815-5825 (2002) | | | |
 Transverse section of a normal Xenopus embryo, showing elevated neural folds. Courtesy of J. Wallingford, Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Berkeley, USA. FURTHER READING Smith, J. L. & Schoenwolf, G. C. Neurulation: coming to closure. Trends Neurosci. 20, 510-517 (1997) | | |
У эмбрионов позвоночных процесс нейруляции, при котором плоская нервная пластинка превращается в трехмерную паттернированную трубку, основан на последовательных морфогенетических событиях, тонко скоординированных с клеточной пролиферацией. Изменения клеточной формы вызывают утолщающийся нейроэпителий и нервные валики, которые приподнимаются и образуют впадину. Продолжающиеся изменения формы клеток и расширение примыкающего эпидермиса способствуют продвижению латеральных краев нервной пластинки для их слияния. В опубликованной в Development работе Wallingford и Harland (129, 5815-5825. 2002) показана важность другого процесса - конвергентного расширения (convergent extension, CE) - в закрытии нервной трубки.
CE является двумерной клеточной перестройкой, при которой ткань элонгируется вдоль одной оси, одновременно сужаясь в правых углах по отношению к оси (как толпа марафонцев, сходящаяся в узкую полоску, когда пересекает стартовую линию). Предварительно авторы показали, что у Xenopus молекула сигнальной трансдукции Dishevelled (Xdsh) необходима как для CE, так и для закрытия нервной трубки, но связь между этими событиями оставалась неясной.
Wallingford и Harland инактивировали Xdsh путем инъекций мутантной формы Xdsh гена в эмбрион Xenopus. Использование гистологического метода и time-lapse photography (изображения через определенные промежутки времени) дало возможность проследить эффекты этого гена на нейруляцию. Авторы показали, что механизмы, вовлекаемые в нейруляцию, включая приподнимание нервных валиков и передвижения их медиальной части, протекают нормально. Но у многих эмбрионов не происходило закрытия нервной трубки. Однако оказалось, что закрытие нервной трубки не зависело от Xdsh функции на латеральных краях нервных валиков. Скорее функции Xdsh были необходимы медиальной части нервной пластинки.
Доказательством того, что CE участвует в закрытии нервной трубки, послужило следующее наблюдение: дефект закрытия ассоциировался с пониженной элонгацией нервной трубки и аномалиями подъема нервных валиков по сравнению с контрольными эмбрионами. У нормальных эмбрионов срединная линия (midline), меченая нетрином (netrin), сначала экспрессировалась в широкой медиальной полоске вдоль антеро-постериальной оси нервной пластинки, эта полоска становилась длиннее и сужалась по мере протекания нейруляции. При блокировании Xdsh функции, экспрессии нетрина отсутствовала в той области, которая подверглась изменениям. Эти результаты свидетельствуют о том, что изменение формы midline посредством CE является составной частью механизма закрытия нервной трубки. Поэтому изменения морфологии нейроэпителиальных клеток и медиальных движениях нервных валиков являются недостаточными для нормального протекания процесса закрытия нервной трубки. CE может быть дополнительным фактором для синхронного передвижения латеральных краев нервных валиков. Понимание механизмов, лежащих в основе нейруляции будет способствовать более эффективному лечению заболеваний, связанных с дефектами закрытия нервной трубки, которые являются одними из обычных врожденных пороков развития у человека.
|
Сайт создан в системе uCoz