NEURAL CREST
Нейральный Гребень: происхождение, миграция и дифференцировка

Neural Crest: Origin, Migration and Differentiation Carol A Erickson Encyclopedia of Life Sciences Перевод И.Г. Лильп (lilp@mail.ru)
Цитировать: Erickson, Carol A (March 2001 ) Neural Crest: Origin, Migration and Differentiation. In: Encyclopedia of Life Sciences, London: Nature Publishing Group, http://www.els.net/ doi:10.1038/npg.els.0000786 Нервный гребень - это популяция клеток, эмигрирующих из дорсальной нервной трубки во время раннего эмбриогнеза и экстенсивно мигрирующих, давая начало большому числу клеточных типов. Паттерн миграции контролируется в значительной степени внеклеточными сигналами микроокружения. Судьба клеток детерминирована спецификационными событиями, когда клетки еще находятся в нервной трубке, и внеклеточными командами, воспринимаемыми клетками во время миграции. (Рис.1.) \| Sections through the trunk of (a) a neural plate-stage embryo, (b) a neurulation-stage embryo, and (c) at the completion of neurulation. (Рис.1.) \| Fate map of the neural crest derivatives in a stage-14 chicken embryo. (Рис.1.) \| Sections through the trunk of a chicken embryo showing the early (a), mid (b) and late (c) stages of neural crest migration. (Рис.1.) \| A stage-16 chicken embryo immunolabelled with the HNK-1 antibody, /	Эмбрионы позвоночных отличаются от эмбрионов беспозвоночных, среди прочих признаков, присутствием популяции клеток, эмигрирующих из дорсальной поверхности нервной трубки и последующим образованием "нервного гребня". Эти клетки распространяются из нервной трубки вдоль стандартного пути и дают начало значительному числу клеточных фенотипов, включающих нейроны и глиальные клетки периферической нервной системы, пигментные клетки кожи и популяции клеток головы совокупно названных "эктомезенхимой". Эктомезенхима продуцирует соединительные ткани, включая хрящи, кости лица и челюстей, а также некоторые компоненты зубов, глаз, ушей и сердца. Поэтому нервный гребень был излюбленной модельной системой, к которой адресовались вопросы, касающиеся морфогенеза и клеточной дифференцировки. Нервный гребень изучен у многих организмов. На первых этапах исследования проводили на амфибиях и куриных эмбрионах, т.к. на этих объектах было достаточно легко вести наблюдения и проводить эксперименты. Исследования облегчались наличием большого спектра маркеров, которыми метили клетки и, таким образом, идентифицировали нервный гребень. В последнее время популярными объектами исследований также стали легко поддающиеся генетическим манипуляциям эмбрионы мышей и полосатых данио (zebrafish). Все эти модельные организмы позволили ставить вопросы, касающиеся происхождения нервного гребня, контролирования паттерна миграции и детерминации клеточной судьбы этой удивительной популяции клеток. (See also:Xenopus as an experimental organism; Cleavage and gastrulation in avian embryos; Mouse early development: molecular basis; Zebrafish as an experimental organism - www.els.net) Specification of the Neural Crest Lineage and Its Detachment from the Neural Tube Если у эмбриона удалить кусочек нервной пластинки и прокультивировать его, то из него не образуются клетки нервного гребня. Если нервные валики эксплантировать непосредственно перед окончанием нейруляции, тогда образуется достаточное число клеток нервного гребня. Таким образом, основной вопрос, который в течение долгого времени решался во многих лабораториях - это вопрос о том, когда и каким образом нервный гребень выделяется нейроэпителия. Эксперименты, проводимые на куриных эмбрионах и саламандрах, показали, что для индукции образования нервного гребня необходим контакт между нервными валиками и смежной с ними эктодермой. Нервный гребень не формируется, если воспрепятствовать этому контакту. Если кусочек нервной трубки, не дающий начало клеткам нервного гребня, вступит в контакт с эктодермой, то он начнет продуцировать клетки нервного гребня. Наиболее вероятно, что индуктивным сигналом, исходящим из эктодермы является член или члены скелетных морфогенетических белков (bone morphogenetic protein, BMP) семейства сигнальных молекул. Белки BMP4 и BMP7 продуцируются эктодермой в определенное время и обработка культивируемой нервной трубки (ее латеральной части) очищенным BMP приводит к образованию клеток нервного гребня (Рис.1). Пока неизвестно, какие нижестоящие (downstream) молекулярные события, запускаемые BMP, детерминируют образование линии клеток нервного гребня .( See also: Neural tube defects; Vertebrate embryo: patterning the neural crest lineage; MP antagonists and neural induction; Bone morphogenetic proteins and their receptors;). Как только клетки нервного гребня становятся детерминированными, они начинают мигрировать из неврального эпителия как индивидуальные клетки. Этот процесс называется эпителиальной мезенхимальной трансформацией (epithelial/mesenchymal transformation, EMT). Для того чтобы клетки нервного гребня приобрели способность к эмиграции, должны произойти следующие клеточные события: (1) утрата адгезивных контактов с невральным эпителием и (2) приобретение клетками способности прикрепляться и мигрировать по внеклеточному матриксу на периферию. В настоящее время предложено две модели, объясняющие EMT. Первая модель предполагает возможность существования downregulation (нижестоящей регуляции) и утрату cadherin адгезивных молекул, которые поддерживают сцепление эпителиальных клеток. В нервной трубке было идентифицировано несколько различных cadherins и, по крайней мере, некоторые из них экспрессировались непродолжительное время клетками нервного гребня во время их эмиграции. Однако пока нет прямых доказательств, свидетельствующих о том, что клетки нервного гребня стимулируются к миграции, если cadherins подвергаются экспериментальной downregulate. Вторая модель предполагает, что клетки нервного гребня стимулируются к миграции благодаря upregulation (вышестоящей регуляции) молекул клеточно-матриксной адгезии (cell-matrix adhesion molecules), называемых интегринами (integrins) и реорганизации актинового цитоскелета, что позволяет этим клеткам генерировать достаточную "силу тяги", способную разорвать (фактически прорвать) сцепление. Имеется несколько работ, подтверждающих upregulation интегринов во время EMT. Кроме того, клетки дорсальной нервной трубки экспрессируют небольшой G протеин, rhoB, который необходим нервному гребню и на этапе EMT и для организации актинового цитоскелета. Тем не менее, нет прямых результатов, которые бы подтвердили правильность гипотезы "буксировки". Несмотря на интенсивные исследования EMT, механизм, управляющий этим процессом, пока неясен. (See also: Epithelial-mesenchymal interactions; Integrin superfamily; Adhesive specificity and the evolution of multicellularity; Actin and actin filaments). Patterns of Neural Crest Cell Migration Как только клетки нервного гребня открепятся от нервной трубки, они подвергаются экстенсивной миграции по всему эмбриону (Рис.2). В области туловища (аксиальный уровень от шеи кзади) клетки нервного гребня мигрируют двумя путями. Первый - вентральный, между нервной трубкой и сомитами. Эти клетки дают начало нейронам и клеткам глии периферической нервной системы, включая секреторные клетки мозгового вещества надпочечников. Несколько позднее (в зависимости от вида животного) клетки нервного гребня вступают на второйдорсо-латеральный путь между эктодермой и дорсальной поверхностью сомитов - это те клетки нервного гребня, которые дифференцируются в пигментные клетки кожи.( See also: Vertebrate peripheral nervous system) В области головы пути миграции чрезвычайно сложные, но в основном миграция клеток нервного гребня осуществляется дорсо-латерально, т.е. между эктодермой и подлежащей мезодермой и совсем немного клеток мигрирует вентрально. Наиболее дистально мигрирующие клетки дают начало соединительным тканям лица, челюсти, глаз, уха и сердца. А те клетки, которые остаются проксимальнее, продуцируют нейроны и глиальные клетки черепных ганглиев. (See also: Tooth induction) Имеется популяция клеток нервного гребня между краниальным (головным, cranial) и трункальным (туловищным, trunk neural crest) нервным гребнем (на аксиальном уровне 1-7 сомитов), который называют вагусным нервным гребнем (vagal neural crest ). Эта область, как оказалось, является переходной зоной между двумя разными паттернами миграции. На этом уровне первый путь миграции - дорсо-латеральный, между эктодермой и сомитами. Эти клетки дают начало компонентам 4 и 6 жаберных дуг, соединительным тканям сердца и энтеральной нервной системе кишечника. Позже клетки вагусного нервного гребня мигрируют вентрально через сомиты для образования элементов периферической нервной системы. И, наконец, на последней стадии они вновь мигрируют дорсо-латерально и уже эти клетки дают начало пигментным клеткам кожи. Extracellular matrix determines the patterns of migration Пути миграции клеток нервного гребня сначала детерминируются внеклеточными компонентами их окружения, через которые происходит миграция клеток. Лучше всего изучен контроль миграции клеток trunk нервного гребня. На этом уровне клетки нервного гребня мигрируют вентрально между нервной трубкой и сомитами, пока они не окажутся на стыке между миотомом и склеротомом. Здесь они резко поворачивают почти на 900 и начинают мигрировать латерально через сомиты вдоль нижней поверхности миотома (Рис.3). Со временем клетки нервного гребня начинают также заполнять некоторые из склеротомов. Некоторые клетки нервного гребня мигрируют до дорсальной аорты и здесь они объединяются, чтобы сформировать симпатические ганглии. Другие клетки нервного гребня прекращают миграцию ближе к дорсальной нервной трубки и эти клетки составляют основу дорсальных корешков или сенсорных ганглиев. Другие субпопуляции мигрируют вдоль вентральных корешковых двигательных волокон (ventral root motor fibres) и эти клетки позже дифференцируются в глиальные клетки. Совершенно поразительной находкой оказалось то, что клетки нервного гребня оккупируют только передние половинки сомитов и не вторгаются в задние половинки (Рис.4). Такая очень ранняя сегментарная миграция является критической в детерминации сегментарного паттерна периферической нервной системы. (See also:Autonomic nervous system; Vertebrate central nervous system: pattern formation). В настоящее время основным является вопрос о том, что детерминирует миграционные пути трункального (trunk - туловищного) нервного гребня. Почему клетки мигрируют через переднюю половину сомитов и почему избегают задней и не внедряются в другие эпителиальные ткани, граничащие с миграционными путями, такие, например, как нервная трубка? Очевидно, существуют молекулы внеклеточного матрикса, "разрешающие" миграцию и лежащие вне миграционного пути, а также другие молекулы, ингибирующие миграцию и действующие как непроходимые барьеры, граничащие с этими путями. И, вероятно, таким образом эти молекулы ограничивают миграцию определенными областями. (See also: Extracellular matrix; Cell motility). Барьерные молекулы, ингибирующие клеточные передвижения, также важны в детерминации путей миграции нервного гребня, как и молекулы, стимулирующие способность к передвижению. Области туловища, рефракторные к миграции клеток нервного гребня (т.е. области, в которые не эмигрируют клетки нервного гребня), включают дорсо-латеральный путь (по крайней мере, его начало), заднюю половинку каждого сомита и вентральную часть передних склеротомов. Каждая из этих областей заполнена многочисленными молекулами, которые, как это уже установлено, подавляют миграцию клеток нервного гребня в культуре. Среди них: молекулы внеклеточного матрикса, связывающие peanut agglutinin (PNA), хондроитин сульфат протеогликаны (chondroitin sulfate proteoglycans) и F-spondin. Кроме того, в задних сомитах было идентифицировано два других лиганда, являющихся интегральными белками клеточных мембран (т.е. не внеклеточного матрикса) и подавляющих клеточную миграцию: 1) ephrin-B1, лиганд для Eph семейства рецептора тирозин киназ (Eph family of receptor tyrosine kinases) и 2) collapsin-1, один из многих членов семейства коллапсина/семафорина (collapsin/semaphorin family). Для того чтобы подтвердить роль любого из этих белков в подавлении миграции нервного гребня, следует изменить их функции in vivo. Такие исследования были проведены на системе культивируемых эксплантатов, когда кусочки туловищной части эмбриона культивировали на полупроницаемых мембранах и могли быть отмыты в среде, содержащей ингибиторы определенных (тех, которые было необходимо исследовать) молекул. Такая система имеет ряд преимуществ - можно визуально наблюдать движения клеток нервного гребня, если их предварительно пометить DiL. Его использование в системе in vitro показало, что оба PNA-binding molecules и ephrin ligands принимали участие в предотвращении клеток нервного гребня от вторжения в задние склеротомы. Совсем недавно было показано, что F-spondin также является барьерной молекулой, т.к. при инъекциях антител, нарушающих функции F-spondin, в пространство между нервной трубкой и сомитами, клетки нервного гребня приобретали способность внедряться в задние сомиты. Зная, что множество предполагаемых барьерных молекул, локализуется в регионах, где не происходит миграции клеток нервного гребня, вполне вероятно, что существуют резервные (избыточные) молекулы, которые обеспечивают правильное паттернирование нервного гребня. (See also: Ephrins). Кроме механизмов, предотвращающих клетки нервного гребня от вхождения в некоторые регионы, должны существовать молекулы, позволяющие мигрировать им в передние сомиты, также как и по дорсо-латеральному пути. Передние сомиты содержат разнообразные молекулы, поддерживающие подвижность клеток. Это laminin, fibronectin, collagen, vitronectin и thrombospondin. Однако попытки изменить их функции in vivo, используя блокирующие эти функции антитела, не дали результатов в отношении нарушения миграции клеток нервного гребня. Наиболее вероятным объяснением является то, что клетки нервного гребня для миграции могут использовать любые из этих молекул и поэтому функционально избыточны. Недавно показано, что блокирующие функции антитела к α4β1 integrin в значительной степени ингибировали миграцию клеток нервного гребня. А поскольку этот интегрин является рецептором фибронектина и тромбоспондина (fibronectin и thrombospondin), то, вероятно, что эти молекулы являются доминирующими матриксными молекулами, поддерживающими миграцию клеток нервного гребня. (See also: Integrins: signalling and disease). Some neural crest derivatives are endowed with cell-autonomous guidance mechanisms В настоящее время существует догматическое представление о том, что клетки нервного гребня плюрипотентны в момент их отделения от нервной трубки, мигрируют случайным образом по разным путям, если эти пути доступны для миграции, и затем дифференцируются в соответствии с локализованными сигналами в различных миграционных путях. Имеются убедительные доказательства плюрипотентности клеток (см. следующий раздел). Однако существуют и представление о том, что клетки нервного гребня становятся детерминированными (т.е. заранее известно, какими они станут впоследствии) до или сразу после отделения от нервной трубки и именно из-за такой спецификации они приобретают миграционный свойства, позволяющие им успешно продвигаться или даже выбирать свой собственный миграционный путь. Доказано, что таким образом меланобласты занимают свое положение в коже. На trunk (туловищном) уровне клетки нервного гребня мигрируют вентрально и примерно через 24 часа они вступают на дорсо-латеральный путь, где они и дифференцируются в меланоциты. Предполагали, что такая задержка в миграции обусловлена ингибирующими молекулами этого пути, которые должны переместиться для того, чтобы клетки нервного гребня мигрировали в кожу. Однако, когда меланобласты (предшественники меланоцитов) были пересажены в куриный эмбрион на ранней стадии развития, они немедленно вступили на дорсо-латеральный путь миграции. Эти результаты показывают, что меланобласты обладают специфическими миграционными способностями и впоследствии была подтверждена гипотеза о том, что для вступления на дорсо-латеральный путь миграции, клетки нервного гребня должны быть детерминированы как меланобласты. С помощью молекулярных маркеров меланобластов обнаружили, что клетки детерминируются до вступления на дорсо-латеральный путь и, более того, что на дорсо-латеральный путь всегда вступают только меланобласты. Следовательно, для того, чтобы мигрировать дорсо-латерально, клетки нервного гребня должны быть детерминированны как меланобласты.( See also: Vertebrate embryo: patterning the neural crest lineage). Меланобласты до настоящего времени являются единственной субпопуляцией клеток нервного гребня, для которой доказано существование cell autonomous guidance свойств. Но имеются обнадеживающие данные, что и другие клеточные фенотипы нервного гребня также рано специфицированы, т.е. еще до вхождения на предназначенный для них миграционный путь (см. след. раздел). Будущие исследования, вероятно, покажут, что этот механизм распространен более широко, чем предполагали изначально. Control of Lineage Segregation and Differentiation of the Neural Crest До настоящего времени большинство данных поддерживало мнение о том, что клетки нервного гребня мультипотентны в самом начале их миграции и что их дифференцировка контролируется сигналами, которые они воспринимают из микроокружения, как во время миграции, так и после того, как окажутся в конечных, предназначенных для них местах. В гетеротопных трансплантационных экспериментах Le Douarin и Teillet показали, что клетки нервного гребня одного аксиального уровня, трансплантированные в область другого аксиального уровня, дифференцировались скорее в соответствии с их новым положением, а не в соответствии с их происхождением. То же самое наблюдали, когда структуры - производные нервного гребня, такие как ганглии, -- трансплантировали обратно в ранние миграционные пути. Клеточные компоненты ремигрировали в разные места и давали начало самым разнообразным производным нервного гребня в дополнение к фенотипам структур, из которых они произошли. Однако в этих работах определяли миграционные возможности нервного гребня как популяции, а не как его индивидуальных клеток. Потенциал развития индивидуальных клеток нервного гребня изучали с помощью методов клонирования, как в культуре, так и в целом эмбрионе. Sieber-Blum и Cohen одними из первых смогли прокультивировать индивидуальные клетки туловищного (trunk) нервного гребня и проследить дифференцировку их потомков. Во многих случаях, один клон (все клетки были получены от деления единственной клетки) содержал нейроны, глиальные клетки и пигментные клетки, свидетельствуя о том, что оригинальные клетки нервного гребня были способны дифференцироваться в основные классы клеточных типов. Сходные данные были получены при клонировании краниальных клеток нервного гребня. Метод мечения единственной клетки был впоследствии усовершенствован, появилась возможность маркировать индивидуальные клетки нервного гребня в эмбрионе для того, чтобы оценить in situ их репертуар в процессе развития. Эти исследования, крайне трудные технически, показали, что единственная меченая клетка дает начало клону клеток и эти клонально-родственные клетки иногда мигрируют в разные структуры, являющиеся производными нервного гребня, а также другими путями. Эти результаты подтвердили также, что эти клетки дифференцируются в различные клеточные типы, хотя настоящий фенотип клональных производных не мог быть определен точно без специфических для каждого типа клеток маркеров. Тем не менее, эти исследования означали, что большинство клеток нервного гребня не ограничены в своем потенциальном развитии в период, когда они открепляются от нервной трубки. (See also: Cell differentiation in vitro: model systems). И хотя в ранних работах большинство данных свидетельствовало о мультипотентности нервного гребня, все же имелись доказательства (иногда в тех же работах), что значительная доля клеток нервного гребня имела ограниченную судьбу. Во всех работах по клонированию, часть клонов, причем достаточно значительная, давала начало только одному или двум производным нервного гребня. То же самое наблюдали в экспериментах по back-трансплантации -- не все производные нервного гребня дифференцировались. Например, back-трансплантированные симпатические ганглии не попадали в популяцию сенсорных ганглиев. В последующих работах с применением маркеров, с помощью которых можно было проследить родословную клеток в развитии, появилась возможность показать, что многие клетки нервного гребня имеют ограничения своей судьбы на очень ранних стадиях развития. Henion и Weston (1997) метили индивидуальные клетки нервного гребня DiL в культуре, когда они откреплялись от нервной трубки и затем оценивали, как шла дифференцировка клеток, происходящих из одной меченой клетки. Таким методом они смогли изучить судьбу и возможности клеток нервного гребня именно в тот момент, когда они покидали нервную трубку, а не те клетки нервного гребня, которые были на 24-48 часов старше, как это было проделано в предшествующих работах. При мечении единичных клеток, открепляющихся в 6-часовой период после эксплантации нервной трубки, и последующем определении дифференцировки клонов спустя несколько дней, Henion и Weston обнаружили, что 44,5% клонов содержали только один тип клеток, что свидетельствовало об ограниченности судьбы клеток нервного гребня (т.е. их судьба была уже предопределена) во время начала миграции. Оставшиеся клоны оказались частично ограниченными, давая начало смешанным клонам, состоящим из нейронов и глиальных клеток, или клонам глиальных и пигментных клеток. Сходные исследования на полосатых данио (zebrafish) также обнаружили, что судьба домиграторных клеток нервного гребня большей частью ограничена.( See also: Zebrafish embryo as a developmental system). Второй вывод -- самые первые клетки нервного гребня, которые откреплялись от нервной трубки, продуцировали в основном нейроны и глиальные клетки, но не пигментные клетки. И, наоборот, клетки нервного гребня, эмигрирующие относительно поздно (т.е. клетки, которые последними покидают нервную трубку) давали начало почти исключительно пигментным клеткам. Эти результаты свидетельствовали о том, что клетки нервного гребня детерминированы намного раньше, чем думали прежде, и что потенциалы развития рано мигрирующих и поздно мигрирующих клеток нервного гребня отличны. Исследования головной части нервного гребня также подтвердили существование гетерогенности развития. Например, в соединительную ткань могли дифференцироваться только клетки краниального нервного гребня. Это предполагает, что их предшественники должны быть детерминированными исключительно в головной части нервного гребня. Клетки нервного гребня, вносящие определенный вклад в ткани сердца (это так называемый кардиальный нервный гребень, cardiac neural crest) возникают из нервной трубки заушного (postotic) уровня, примерно на уровне 6-х сомитов, и когда эти клетки удаляют (экспериментально), то никакие клетки нервного гребня другого уровня не могут их заменить. И, наконец, когда клетки нервного гребня, которые должны были бы в норме мигрировать в жаберные дуги 2 или 3 замещаются домиграторными клетками нервного гребня первой дуги, то трансплантированные клетки мигрируют предпочтительнее во вторую жаберную дугу, а не в первую (то есть они мигрируют по пути их новой позиции). Но они дифференцируются в структуры, типичные для первой дуги. Неизвестно, как эти краниальные линии достигают идентичности, но оказалось, что hox гены играют определенную роль в сегментарной идентичности. Все эти данные свидетельствуют, что не все клетки нервного гребня мультипотентны. How does the environment affect neural crest cell differentiation? Несмотря на то, что было показано, что не все клетки нервного гребня равнозначны, тем не менее, имеются доказательства, что часть этих клеток мультипотентна (то есть может давать, по крайней мере, два типа производных). Следовательно, должны существовать определенные командные сигналы в их окружении, которые управляют их дифференцировкой. Более того, имеется значительное фенотипическое разнообразие в субпопуляциях нейронов и глиальных клеток. То есть имеется множество типов нейрональных и глиальных клеток, являющихся производными нервного гребня и прибывающих в разные структуры. Наконец, несмотря на то, что клетки нервного гребня могут оказаться детерминированными очень рано, им требуются дополнительные стимулы из окружения для завершения процесса дифференцировки или дополнительные сигналы для выживаемости. Таким образом, очевидно, что средовые сигналы должны оказывать влияние на дифференцировку клеток нервного гребня. Наиболее полно изучена роль сигналов среды в контроле развития симпато-адренальной линии. Клетки нервного гребня этого ряда продуцируют катехоламины в качестве нейротрансмиттеров и дают начало адренергическим нейронам симпатических ганглиев, хромаффинным клеткам надпочечников и третьему клеточному типу известному как SIF клетки, которые обнаружены в симпатических ганглиях, мозговом веществе надпочечников и небольших параганглиях кишечника. Все эти клетки берут начало от общего предка, который впервые был идентифицирован в первичной симпатической цепочке соседствующей с дорсальной аортой. То есть, в настоящее время нет доказательств, подтверждающих существование домиграторных, рано детерминированных симпатоадренальных предшественников, и маркеры самых ранних адренергических нейронов не включались в клетки до тех пор, пока они не достигали дорсальной аорты. И уже с этого участка клетки начинали распространяться в некоторых случаях дорсально, чтобы сформировать зачаточные симпатические ганглии, в некоторых случаях вентрально, где они объединялись недалеко от почек и развивались в феохромоциты надпочечников. Экспериментальные доказательства согласуются с представлениями о том, что первым диффернцированным клеточным типом является нейрональный фенотип и это происходит под влиянием норадреналина (норэпинефрина), продуцируемого нотохордой, и BMPs, продуцируемых вокруг дорсальной аорты. Когда некоторые из этих нейрональных предшественников направляются к почкам, на них воздействуют глюкокортикоиды, подавляющие нейрональную дифференцировку и стимулирующие дифференцировку предшественников в хромафинные клетки. (See also:Neuronal subtype identity regulation). Клетки нервного гребня также дают начало нейронам и глиальным клеткам сенсорных ганглиев. Эксперименты с использованием методов клонирования показали, что, несмотря на существование мультипотентных клеток нервного гребня, способных дифференцироваться и в сенсорные и в симпатическией нейроны, имеется, по крайней мере, две субпопуляции сенсорных нейронов, судьба которых ограничена в период, когда они покидают нервную трубку. Для завершения дифференцировки этим клеткам также требуются ростовые факторы, продуцируемые дорсальной нервной трубкой. Лучше всего охарактеризован нейротрофический фактор NT-3. В его отсутствие сенсорные нейроны не выживают. NT-3 может также воздействовать как хемотаксисная молекула, которая привлекает предшественники сенсорных нейронов к предназначенному для них участку вблизи дорсальной нервной трубки. (See also: Trophic support). Меланобласты детерминированы примерно в тот период, когда они покидают нервную трубку. Оказалось, что такая детерминация контролируется членами Wnt семейства сигнальных молекул, воздействию которых они подвергаются в нервной трубке. Однако для завершения дифференцировки недостаточно одной Wnt сигнализации. Требуются другие ростовые факторы, включая эндотелин (endothelin) и steel factor, продуцируемые кожей, которые, как оказалось, действуют как поддерживающие и/или пролиферирующие факторы. У мутантных мышей с отсутствием любого из этих факторов, меланоциты не образуются. (See also: Signal transduction pathways in development: Wnts and their receptors).

Эмбрионы позвоночных отличаются от эмбрионов беспозвоночных, среди прочих признаков, присутствием популяции клеток, эмигрирующих из дорсальной поверхности нервной трубки и последующим образованием "нервного гребня". Эти клетки распространяются из нервной трубки вдоль стандартного пути и дают начало значительному числу клеточных фенотипов, включающих нейроны и глиальные клетки периферической нервной системы, пигментные клетки кожи и популяции клеток головы совокупно названных "эктомезенхимой". Эктомезенхима продуцирует соединительные ткани, включая хрящи, кости лица и челюстей, а также некоторые компоненты зубов, глаз, ушей и сердца. Поэтому нервный гребень был излюбленной модельной системой, к которой адресовались вопросы, касающиеся морфогенеза и клеточной дифференцировки.

Нервный гребень изучен у многих организмов. На первых этапах исследования проводили на амфибиях и куриных эмбрионах, т.к. на этих объектах было достаточно легко вести наблюдения и проводить эксперименты. Исследования облегчались наличием большого спектра маркеров, которыми метили клетки и, таким образом, идентифицировали нервный гребень. В последнее время популярными объектами исследований также стали легко поддающиеся генетическим манипуляциям эмбрионы мышей и полосатых данио (zebrafish). Все эти модельные организмы позволили ставить вопросы, касающиеся происхождения нервного гребня, контролирования паттерна миграции и детерминации клеточной судьбы этой удивительной популяции клеток.

(See also:Xenopus as an experimental organism; Cleavage and gastrulation in avian embryos; Mouse early development: molecular basis; Zebrafish as an experimental organism - www.els.net)

Specification of the Neural Crest Lineage and Its Detachment from the Neural Tube

Если у эмбриона удалить кусочек нервной пластинки и прокультивировать его, то из него не образуются клетки нервного гребня. Если нервные валики эксплантировать непосредственно перед окончанием нейруляции, тогда образуется достаточное число клеток нервного гребня. Таким образом, основной вопрос, который в течение долгого времени решался во многих лабораториях - это вопрос о том, когда и каким образом нервный гребень выделяется нейроэпителия. Эксперименты, проводимые на куриных эмбрионах и саламандрах, показали, что для индукции образования нервного гребня необходим контакт между нервными валиками и смежной с ними эктодермой. Нервный гребень не формируется, если воспрепятствовать этому контакту. Если кусочек нервной трубки, не дающий начало клеткам нервного гребня, вступит в контакт с эктодермой, то он начнет продуцировать клетки нервного гребня. Наиболее вероятно, что индуктивным сигналом, исходящим из эктодермы является член или члены скелетных морфогенетических белков (bone morphogenetic protein, BMP) семейства сигнальных молекул. Белки BMP4 и BMP7 продуцируются эктодермой в определенное время и обработка культивируемой нервной трубки (ее латеральной части) очищенным BMP приводит к образованию клеток нервного гребня (Рис.1). Пока неизвестно, какие нижестоящие (downstream) молекулярные события, запускаемые BMP, детерминируют образование линии клеток нервного гребня .( See also: Neural tube defects; Vertebrate embryo: patterning the neural crest lineage; MP antagonists and neural induction; Bone morphogenetic proteins and their receptors;).

Как только клетки нервного гребня становятся детерминированными, они начинают мигрировать из неврального эпителия как индивидуальные клетки. Этот процесс называется эпителиальной мезенхимальной трансформацией (epithelial/mesenchymal transformation, EMT). Для того чтобы клетки нервного гребня приобрели способность к эмиграции, должны произойти следующие клеточные события: (1) утрата адгезивных контактов с невральным эпителием и (2) приобретение клетками способности прикрепляться и мигрировать по внеклеточному матриксу на периферию. В настоящее время предложено две модели, объясняющие EMT.

Первая модель предполагает возможность существования downregulation (нижестоящей регуляции) и утрату cadherin адгезивных молекул, которые поддерживают сцепление эпителиальных клеток. В нервной трубке было идентифицировано несколько различных cadherins и, по крайней мере, некоторые из них экспрессировались непродолжительное время клетками нервного гребня во время их эмиграции. Однако пока нет прямых доказательств, свидетельствующих о том, что клетки нервного гребня стимулируются к миграции, если cadherins подвергаются экспериментальной downregulate.
Вторая модель предполагает, что клетки нервного гребня стимулируются к миграции благодаря upregulation (вышестоящей регуляции) молекул клеточно-матриксной адгезии (cell-matrix adhesion molecules), называемых интегринами (integrins) и реорганизации актинового цитоскелета, что позволяет этим клеткам генерировать достаточную "силу тяги", способную разорвать (фактически прорвать) сцепление.

Имеется несколько работ, подтверждающих upregulation интегринов во время EMT. Кроме того, клетки дорсальной нервной трубки экспрессируют небольшой G протеин, rhoB, который необходим нервному гребню и на этапе EMT и для организации актинового цитоскелета. Тем не менее, нет прямых результатов, которые бы подтвердили правильность гипотезы "буксировки". Несмотря на интенсивные исследования EMT, механизм, управляющий этим процессом, пока неясен.

(See also: Epithelial-mesenchymal interactions; Integrin superfamily; Adhesive specificity and the evolution of multicellularity; Actin and actin filaments).

Patterns of Neural Crest Cell Migration

Как только клетки нервного гребня открепятся от нервной трубки, они подвергаются экстенсивной миграции по всему эмбриону (Рис.2). В области туловища (аксиальный уровень от шеи кзади) клетки нервного гребня мигрируют двумя путями. Первый - вентральный, между нервной трубкой и сомитами. Эти клетки дают начало нейронам и клеткам глии периферической нервной системы, включая секреторные клетки мозгового вещества надпочечников. Несколько позднее (в зависимости от вида животного) клетки нервного гребня вступают на второйдорсо-латеральный путь между эктодермой и дорсальной поверхностью сомитов - это те клетки нервного гребня, которые дифференцируются в пигментные клетки кожи.( See also: Vertebrate peripheral nervous system)

В области головы пути миграции чрезвычайно сложные, но в основном миграция клеток нервного гребня осуществляется дорсо-латерально, т.е. между эктодермой и подлежащей мезодермой и совсем немного клеток мигрирует вентрально. Наиболее дистально мигрирующие клетки дают начало соединительным тканям лица, челюсти, глаз, уха и сердца. А те клетки, которые остаются проксимальнее, продуцируют нейроны и глиальные клетки черепных ганглиев. (See also: Tooth induction)

Имеется популяция клеток нервного гребня между краниальным (головным, cranial) и трункальным (туловищным, trunk neural crest) нервным гребнем (на аксиальном уровне 1-7 сомитов), который называют вагусным нервным гребнем (vagal neural crest ). Эта область, как оказалось, является переходной зоной между двумя разными паттернами миграции. На этом уровне первый путь миграции - дорсо-латеральный, между эктодермой и сомитами. Эти клетки дают начало компонентам 4 и 6 жаберных дуг, соединительным тканям сердца и энтеральной нервной системе кишечника. Позже клетки вагусного нервного гребня мигрируют вентрально через сомиты для образования элементов периферической нервной системы. И, наконец, на последней стадии они вновь мигрируют дорсо-латерально и уже эти клетки дают начало пигментным клеткам кожи.

Extracellular matrix determines the patterns of migration

Пути миграции клеток нервного гребня сначала детерминируются внеклеточными компонентами их окружения, через которые происходит миграция клеток. Лучше всего изучен контроль миграции клеток trunk нервного гребня.

На этом уровне клетки нервного гребня мигрируют вентрально между нервной трубкой и сомитами, пока они не окажутся на стыке между миотомом и склеротомом. Здесь они резко поворачивают почти на 900 и начинают мигрировать латерально через сомиты вдоль нижней поверхности миотома (Рис.3). Со временем клетки нервного гребня начинают также заполнять некоторые из склеротомов. Некоторые клетки нервного гребня мигрируют до дорсальной аорты и здесь они объединяются, чтобы сформировать симпатические ганглии. Другие клетки нервного гребня прекращают миграцию ближе к дорсальной нервной трубки и эти клетки составляют основу дорсальных корешков или сенсорных ганглиев. Другие субпопуляции мигрируют вдоль вентральных корешковых двигательных волокон (ventral root motor fibres) и эти клетки позже дифференцируются в глиальные клетки. Совершенно поразительной находкой оказалось то, что клетки нервного гребня оккупируют только передние половинки сомитов и не вторгаются в задние половинки (Рис.4). Такая очень ранняя сегментарная миграция является критической в детерминации сегментарного паттерна периферической нервной системы. (See also:Autonomic nervous system; Vertebrate central nervous system: pattern formation).

В настоящее время основным является вопрос о том, что детерминирует миграционные пути трункального (trunk - туловищного) нервного гребня. Почему клетки мигрируют через переднюю половину сомитов и почему избегают задней и не внедряются в другие эпителиальные ткани, граничащие с миграционными путями, такие, например, как нервная трубка? Очевидно, существуют молекулы внеклеточного матрикса, "разрешающие" миграцию и лежащие вне миграционного пути, а также другие молекулы, ингибирующие миграцию и действующие как непроходимые барьеры, граничащие с этими путями. И, вероятно, таким образом эти молекулы ограничивают миграцию определенными областями. (See also: Extracellular matrix; Cell motility).

Барьерные молекулы, ингибирующие клеточные передвижения, также важны в детерминации путей миграции нервного гребня, как и молекулы, стимулирующие способность к передвижению. Области туловища, рефракторные к миграции клеток нервного гребня (т.е. области, в которые не эмигрируют клетки нервного гребня), включают дорсо-латеральный путь (по крайней мере, его начало), заднюю половинку каждого сомита и вентральную часть передних склеротомов. Каждая из этих областей заполнена многочисленными молекулами, которые, как это уже установлено, подавляют миграцию клеток нервного гребня в культуре. Среди них: молекулы внеклеточного матрикса, связывающие peanut agglutinin (PNA), хондроитин сульфат протеогликаны (chondroitin sulfate proteoglycans) и F-spondin. Кроме того, в задних сомитах было идентифицировано два других лиганда, являющихся интегральными белками клеточных мембран (т.е. не внеклеточного матрикса) и подавляющих клеточную миграцию: 1) ephrin-B1, лиганд для Eph семейства рецептора тирозин киназ (Eph family of receptor tyrosine kinases) и 2) collapsin-1, один из многих членов семейства коллапсина/семафорина (collapsin/semaphorin family). Для того чтобы подтвердить роль любого из этих белков в подавлении миграции нервного гребня, следует изменить их функции in vivo. Такие исследования были проведены на системе культивируемых эксплантатов, когда кусочки туловищной части эмбриона культивировали на полупроницаемых мембранах и могли быть отмыты в среде, содержащей ингибиторы определенных (тех, которые было необходимо исследовать) молекул. Такая система имеет ряд преимуществ - можно визуально наблюдать движения клеток нервного гребня, если их предварительно пометить DiL. Его использование в системе in vitro показало, что оба PNA-binding molecules и ephrin ligands принимали участие в предотвращении клеток нервного гребня от вторжения в задние склеротомы. Совсем недавно было показано, что F-spondin также является барьерной молекулой, т.к. при инъекциях антител, нарушающих функции F-spondin, в пространство между нервной трубкой и сомитами, клетки нервного гребня приобретали способность внедряться в задние сомиты. Зная, что множество предполагаемых барьерных молекул, локализуется в регионах, где не происходит миграции клеток нервного гребня, вполне вероятно, что существуют резервные (избыточные) молекулы, которые обеспечивают правильное паттернирование нервного гребня. (See also: Ephrins).

Кроме механизмов, предотвращающих клетки нервного гребня от вхождения в некоторые регионы, должны существовать молекулы, позволяющие мигрировать им в передние сомиты, также как и по дорсо-латеральному пути. Передние сомиты содержат разнообразные молекулы, поддерживающие подвижность клеток. Это laminin, fibronectin, collagen, vitronectin и thrombospondin. Однако попытки изменить их функции in vivo, используя блокирующие эти функции антитела, не дали результатов в отношении нарушения миграции клеток нервного гребня. Наиболее вероятным объяснением является то, что клетки нервного гребня для миграции могут использовать любые из этих молекул и поэтому функционально избыточны. Недавно показано, что блокирующие функции антитела к α4β1 integrin в значительной степени ингибировали миграцию клеток нервного гребня. А поскольку этот интегрин является рецептором фибронектина и тромбоспондина (fibronectin и thrombospondin), то, вероятно, что эти молекулы являются доминирующими матриксными молекулами, поддерживающими миграцию клеток нервного гребня. (See also: Integrins: signalling and disease).

Some neural crest derivatives are endowed with cell-autonomous guidance mechanisms

В настоящее время существует догматическое представление о том, что клетки нервного гребня плюрипотентны в момент их отделения от нервной трубки, мигрируют случайным образом по разным путям, если эти пути доступны для миграции, и затем дифференцируются в соответствии с локализованными сигналами в различных миграционных путях. Имеются убедительные доказательства плюрипотентности клеток (см. следующий раздел). Однако существуют и представление о том, что клетки нервного гребня становятся детерминированными (т.е. заранее известно, какими они станут впоследствии) до или сразу после отделения от нервной трубки и именно из-за такой спецификации они приобретают миграционный свойства, позволяющие им успешно продвигаться или даже выбирать свой собственный миграционный путь. Доказано, что таким образом меланобласты занимают свое положение в коже.

На trunk (туловищном) уровне клетки нервного гребня мигрируют вентрально и примерно через 24 часа они вступают на дорсо-латеральный путь, где они и дифференцируются в меланоциты. Предполагали, что такая задержка в миграции обусловлена ингибирующими молекулами этого пути, которые должны переместиться для того, чтобы клетки нервного гребня мигрировали в кожу. Однако, когда меланобласты (предшественники меланоцитов) были пересажены в куриный эмбрион на ранней стадии развития, они немедленно вступили на дорсо-латеральный путь миграции. Эти результаты показывают, что меланобласты обладают специфическими миграционными способностями и впоследствии была подтверждена гипотеза о том, что для вступления на дорсо-латеральный путь миграции, клетки нервного гребня должны быть детерминированы как меланобласты. С помощью молекулярных маркеров меланобластов обнаружили, что клетки детерминируются до вступления на дорсо-латеральный путь и, более того, что на дорсо-латеральный путь всегда вступают только меланобласты. Следовательно, для того, чтобы мигрировать дорсо-латерально, клетки нервного гребня должны быть детерминированны как меланобласты.( See also: Vertebrate embryo: patterning the neural crest lineage).

Меланобласты до настоящего времени являются единственной субпопуляцией клеток нервного гребня, для которой доказано существование cell autonomous guidance свойств. Но имеются обнадеживающие данные, что и другие клеточные фенотипы нервного гребня также рано специфицированы, т.е. еще до вхождения на предназначенный для них миграционный путь (см. след. раздел). Будущие исследования, вероятно, покажут, что этот механизм распространен более широко, чем предполагали изначально.

Control of Lineage Segregation and Differentiation of the Neural Crest

До настоящего времени большинство данных поддерживало мнение о том, что клетки нервного гребня мультипотентны в самом начале их миграции и что их дифференцировка контролируется сигналами, которые они воспринимают из микроокружения, как во время миграции, так и после того, как окажутся в конечных, предназначенных для них местах. В гетеротопных трансплантационных экспериментах Le Douarin и Teillet показали, что клетки нервного гребня одного аксиального уровня, трансплантированные в область другого аксиального уровня, дифференцировались скорее в соответствии с их новым положением, а не в соответствии с их происхождением. То же самое наблюдали, когда структуры - производные нервного гребня, такие как ганглии, -- трансплантировали обратно в ранние миграционные пути. Клеточные компоненты ремигрировали в разные места и давали начало самым разнообразным производным нервного гребня в дополнение к фенотипам структур, из которых они произошли. Однако в этих работах определяли миграционные возможности нервного гребня как популяции, а не как его индивидуальных клеток.

Потенциал развития индивидуальных клеток нервного гребня изучали с помощью методов клонирования, как в культуре, так и в целом эмбрионе. Sieber-Blum и Cohen одними из первых смогли прокультивировать индивидуальные клетки туловищного (trunk) нервного гребня и проследить дифференцировку их потомков. Во многих случаях, один клон (все клетки были получены от деления единственной клетки) содержал нейроны, глиальные клетки и пигментные клетки, свидетельствуя о том, что оригинальные клетки нервного гребня были способны дифференцироваться в основные классы клеточных типов. Сходные данные были получены при клонировании краниальных клеток нервного гребня. Метод мечения единственной клетки был впоследствии усовершенствован, появилась возможность маркировать индивидуальные клетки нервного гребня в эмбрионе для того, чтобы оценить in situ их репертуар в процессе развития. Эти исследования, крайне трудные технически, показали, что единственная меченая клетка дает начало клону клеток и эти клонально-родственные клетки иногда мигрируют в разные структуры, являющиеся производными нервного гребня, а также другими путями. Эти результаты подтвердили также, что эти клетки дифференцируются в различные клеточные типы, хотя настоящий фенотип клональных производных не мог быть определен точно без специфических для каждого типа клеток маркеров. Тем не менее, эти исследования означали, что большинство клеток нервного гребня не ограничены в своем потенциальном развитии в период, когда они открепляются от нервной трубки. (See also: Cell differentiation in vitro: model systems).

И хотя в ранних работах большинство данных свидетельствовало о мультипотентности нервного гребня, все же имелись доказательства (иногда в тех же работах), что значительная доля клеток нервного гребня имела ограниченную судьбу. Во всех работах по клонированию, часть клонов, причем достаточно значительная, давала начало только одному или двум производным нервного гребня. То же самое наблюдали в экспериментах по back-трансплантации -- не все производные нервного гребня дифференцировались. Например, back-трансплантированные симпатические ганглии не попадали в популяцию сенсорных ганглиев. В последующих работах с применением маркеров, с помощью которых можно было проследить родословную клеток в развитии, появилась возможность показать, что многие клетки нервного гребня имеют ограничения своей судьбы на очень ранних стадиях развития.

Henion и Weston (1997) метили индивидуальные клетки нервного гребня DiL в культуре, когда они откреплялись от нервной трубки и затем оценивали, как шла дифференцировка клеток, происходящих из одной меченой клетки. Таким методом они смогли изучить судьбу и возможности клеток нервного гребня именно в тот момент, когда они покидали нервную трубку, а не те клетки нервного гребня, которые были на 24-48 часов старше, как это было проделано в предшествующих работах. При мечении единичных клеток, открепляющихся в 6-часовой период после эксплантации нервной трубки, и последующем определении дифференцировки клонов спустя несколько дней, Henion и Weston обнаружили, что 44,5% клонов содержали только один тип клеток, что свидетельствовало об ограниченности судьбы клеток нервного гребня (т.е. их судьба была уже предопределена) во время начала миграции. Оставшиеся клоны оказались частично ограниченными, давая начало смешанным клонам, состоящим из нейронов и глиальных клеток, или клонам глиальных и пигментных клеток. Сходные исследования на полосатых данио (zebrafish) также обнаружили, что судьба домиграторных клеток нервного гребня большей частью ограничена.( See also: Zebrafish embryo as a developmental system).

Второй вывод -- самые первые клетки нервного гребня, которые откреплялись от нервной трубки, продуцировали в основном нейроны и глиальные клетки, но не пигментные клетки. И, наоборот, клетки нервного гребня, эмигрирующие относительно поздно (т.е. клетки, которые последними покидают нервную трубку) давали начало почти исключительно пигментным клеткам. Эти результаты свидетельствовали о том, что клетки нервного гребня детерминированы намного раньше, чем думали прежде, и что потенциалы развития рано мигрирующих и поздно мигрирующих клеток нервного гребня отличны.

Исследования головной части нервного гребня также подтвердили существование гетерогенности развития. Например, в соединительную ткань могли дифференцироваться только клетки краниального нервного гребня. Это предполагает, что их предшественники должны быть детерминированными исключительно в головной части нервного гребня. Клетки нервного гребня, вносящие определенный вклад в ткани сердца (это так называемый кардиальный нервный гребень, cardiac neural crest) возникают из нервной трубки заушного (postotic) уровня, примерно на уровне 6-х сомитов, и когда эти клетки удаляют (экспериментально), то никакие клетки нервного гребня другого уровня не могут их заменить. И, наконец, когда клетки нервного гребня, которые должны были бы в норме мигрировать в жаберные дуги 2 или 3 замещаются домиграторными клетками нервного гребня первой дуги, то трансплантированные клетки мигрируют предпочтительнее во вторую жаберную дугу, а не в первую (то есть они мигрируют по пути их новой позиции). Но они дифференцируются в структуры, типичные для первой дуги. Неизвестно, как эти краниальные линии достигают идентичности, но оказалось, что hox гены играют определенную роль в сегментарной идентичности. Все эти данные свидетельствуют, что не все клетки нервного гребня мультипотентны.

How does the environment affect neural crest cell differentiation?

Несмотря на то, что было показано, что не все клетки нервного гребня равнозначны, тем не менее, имеются доказательства, что часть этих клеток мультипотентна (то есть может давать, по крайней мере, два типа производных). Следовательно, должны существовать определенные командные сигналы в их окружении, которые управляют их дифференцировкой. Более того, имеется значительное фенотипическое разнообразие в субпопуляциях нейронов и глиальных клеток. То есть имеется множество типов нейрональных и глиальных клеток, являющихся производными нервного гребня и прибывающих в разные структуры. Наконец, несмотря на то, что клетки нервного гребня могут оказаться детерминированными очень рано, им требуются дополнительные стимулы из окружения для завершения процесса дифференцировки или дополнительные сигналы для выживаемости. Таким образом, очевидно, что средовые сигналы должны оказывать влияние на дифференцировку клеток нервного гребня.

Наиболее полно изучена роль сигналов среды в контроле развития симпато-адренальной линии. Клетки нервного гребня этого ряда продуцируют катехоламины в качестве нейротрансмиттеров и дают начало адренергическим нейронам симпатических ганглиев, хромаффинным клеткам надпочечников и третьему клеточному типу известному как SIF клетки, которые обнаружены в симпатических ганглиях, мозговом веществе надпочечников и небольших параганглиях кишечника. Все эти клетки берут начало от общего предка, который впервые был идентифицирован в первичной симпатической цепочке соседствующей с дорсальной аортой. То есть, в настоящее время нет доказательств, подтверждающих существование домиграторных, рано детерминированных симпатоадренальных предшественников, и маркеры самых ранних адренергических нейронов не включались в клетки до тех пор, пока они не достигали дорсальной аорты. И уже с этого участка клетки начинали распространяться в некоторых случаях дорсально, чтобы сформировать зачаточные симпатические ганглии, в некоторых случаях вентрально, где они объединялись недалеко от почек и развивались в феохромоциты надпочечников. Экспериментальные доказательства согласуются с представлениями о том, что первым диффернцированным клеточным типом является нейрональный фенотип и это происходит под влиянием норадреналина (норэпинефрина), продуцируемого нотохордой, и BMPs, продуцируемых вокруг дорсальной аорты. Когда некоторые из этих нейрональных предшественников направляются к почкам, на них воздействуют глюкокортикоиды, подавляющие нейрональную дифференцировку и стимулирующие дифференцировку предшественников в хромафинные клетки. (See also:Neuronal subtype identity regulation).

Клетки нервного гребня также дают начало нейронам и глиальным клеткам сенсорных ганглиев. Эксперименты с использованием методов клонирования показали, что, несмотря на существование мультипотентных клеток нервного гребня, способных дифференцироваться и в сенсорные и в симпатическией нейроны, имеется, по крайней мере, две субпопуляции сенсорных нейронов, судьба которых ограничена в период, когда они покидают нервную трубку. Для завершения дифференцировки этим клеткам также требуются ростовые факторы, продуцируемые дорсальной нервной трубкой. Лучше всего охарактеризован нейротрофический фактор NT-3. В его отсутствие сенсорные нейроны не выживают. NT-3 может также воздействовать как хемотаксисная молекула, которая привлекает предшественники сенсорных нейронов к предназначенному для них участку вблизи дорсальной нервной трубки. (See also: Trophic support).

Меланобласты детерминированы примерно в тот период, когда они покидают нервную трубку. Оказалось, что такая детерминация контролируется членами Wnt семейства сигнальных молекул, воздействию которых они подвергаются в нервной трубке. Однако для завершения дифференцировки недостаточно одной Wnt сигнализации. Требуются другие ростовые факторы, включая эндотелин (endothelin) и steel factor, продуцируемые кожей, которые, как оказалось, действуют как поддерживающие и/или пролиферирующие факторы. У мутантных мышей с отсутствием любого из этих факторов, меланоциты не образуются. (See also: Signal transduction pathways in development: Wnts and their receptors).

Neural Crest: Origin, Migration and DifferentiationCarol A Erickson Encyclopedia of Life SciencesПеревод И.Г. Лильп (lilp@mail.ru)

Neural Crest: Origin, Migration and Differentiation
Carol A Erickson
Encyclopedia of Life Sciences

Перевод И.Г. Лильп (lilp@mail.ru)