PATTERNING THE VERTEBRATE HEART Nature Reviews Genetics 3, 544 -556 (2002) | |
(Рис.1.) | The cardiac crescent. (Рис.2.) | Positive and negative signals that shape the cardiac progenitor zone. (Рис.3.) | Primary and secondary heart fields. (Рис.4.) | | Regional expression of the GATA6–LacZ transgene in lateral aspects of the cardiac field (Рис.5.) | Role of retinoic acid in heart development. (Рис.6.) | Left–right asymmetry pathways in the heart. |
Сердце млекопитающих возникает из небольшого количества клеток предшественников, которые являются субъектом быстро меняющихся наборов инструкций от их окружения и из них самих. Эти инструкции заставляют их мигрировать, расширяться и делаться разнообразными в клонах и приобретать форму и функцию.
Сердце позвоночных - это сильно модифицированный мышечный сосуд, который состоит из многочисленных клонов клеток. Формирование паттерна сердца сложный, пространственно и во времени динамический процесс.
Зона кардиального предшественника у эмбрионов дает миокардиальные и эндокардиальные клетки, формирующие сердечную трубку, а также перикардиальные клетки, и наконец, отдельную популяцию предшественников, называемую вторичным полем сердца (secondary heart field).
Клетки вторичного поля сердца образуют тракт оттока и возможно правый желудочек сердца после того как сформируется первичная сердечная трубка.
Зона предшественноков сердца отделяется от окружающих тканей с помощью позитивных (BMP, Fgf и anti-Wnt) и негативных (Wnt and anti-BMP) сигналов.
Вентральная миграция клеток предшественников сердца для образования сердечной трубки нуждается в транскрипционных факторах Mesp1 и 2, секретируемых факторах Fgf4 и Fgf8, в передаче сигналов посредством sphingosine-1-phosphate рецепторов и в градированном распределении фибронектина, компонента внеклеточного матрикса.
Формирование атриального компонента сердца и его венозных притоков нуждается в передаче сигналов ретиноевой кислоты.
Мышечные камеры сердца формируются на наружной поверхности первичной сердечной трубки в ответ на паттерн-формирующую информацию и этот процесс нуждается в эндокардиальных сигналах neuregulin 1, миокардиальных транскрипционных факторах Nkx2-5, Fast2 и Tbx2/5, а также в сложных матричных компонентах.
Эмбриональная лево-правосторонняяя асимметрия специфицирует асимметрический морфогенез предсердий и их венозных компонентов, хотя остается нерешенным вопрос предопределяет ли она и направление изгиба желудочков.
|