Путь передачи сигналов SHH-GLI

HEDGEHOG–GLI SIGNALLING AND THE GROWTH OF THE BRAIN
Ariel Ruiz i Altaba, Veronica Palma & Nadia Dahmane
Nature Reviews Neuroscience 3, 24 -33 (2002)


Развитие головного мозга позвоночных связано с созданием множества типов клеток в соответствующем месте и в соответсвующее время, что сопровождается формированием функциональных соединений. Чтобы генерировать клетки в соотвествующем количестве головной мозг продуцирует множество предшественников во время ограниченного периода. Некоторые цитокины участвуют в пролиферации нейральных предшественников. В обзоре рассматривается роль Sonic hedgehog-Gli пути в развитии головного мозга.


(Рис.1.)  | 


(Рис.2.)  | 


(Рис.3.)  | 


(Рис.4.)  | 


(Рис.5.)  | 


(Рис.6.)  | 

Что управляет ростом головного мозга во время развития и как головной мозг млекопитающих достигает своего современного уровня сложности, остаетсяв основном неизвестным. Многие секретируемые факторы, функцию которых мы только начинаем понимать, затрагивают развитие головного мозга. В этом контексте функция сигнального пути Sonic hedgehog (SHH)–Gli очень привлекательна.
SHH является членом семейства секретируемых гликопротеинов hedgehog. SHH действует посредством Patched 1/Smoothened рецепторного комплекса. Клетки, которые чувствительны к SHH активируют транскрипцию zinc-finger транскрипционного фактора Gli1. Имеется три Gli белка — Gli1–3 — которые участвуют в опосредовании, интерпретации или реакции на SHH сигнал в зависимости от контекста.
В эмбриональном головном мозге SHH впервые экспрессируется в вентральной его части и участвует в развитии вентральных частей заднего мозга, среднего и переденего. После этого раннего периода экспрессии SHH начинает появляться в др. областях головного мозга, включая Пуркинье нейроны мозжечка и неокортекс.
SHH индуцирует к пролиферации очищенные предшественники гранулярных нейронов мозжечка, а ингибирование передачи сигналов SHH in vitro вызывает снижение пролиферации. In vivo, iингибирование передачи сигналов SHH вызывает снижение пролиферации в наружном зародышевом слое и дизорганизацию слоя Пуркинье.
Экспрессия SHH в неокортексе параллельна экспрессии Gli1 в вентрикулярной зоне. SHH, продуцируемый дифференцированными клетками в кортикальной пластинке, м. затрагивать клетки-предшественники вблизи желудочков. Более того, SHH увеличивает пролиферацию неокортикальных предшественников, тогда как его ингибирование ведет к подавлению пролиферации. Потеря Gli3 вызывает кортикальные дефекты, указывающие на участие Gli белков в развитии коры.
Остается все еще множество нерешенных вопросов. Детерминируют ли SHH–Gli-обеспечиваемые механизмы, которые контролируют рост, и foliated форму мозжечка и паттерн борозд головного мозга? Играет ли какую-нибудь роль SHH во взрослом головном мозге?
Какова роль каждого Gli белка? Их комбинационные, контекст-специфические эффекты делают затруднительными ответы на этот вопрос. Как SHH–Gli путь влияет на клеточный цикл? SHH активирует экспрессию циклинов, но все еще отсутствует общепринятое мнение на их роль в контроле клеточного цикла. Как SHH достигает своих удаленных мишеней? Действует он в основном диффузно, активно транспортируется или его перемещение связано с cytonemes?
Др. важный нерешеннй вопрос связан со взаимодействием сигнального пути SHH–Gli с др. факторами. Известно о немногих сигналах, с которыми он взаимодействиет, это и bone morphogenetic proteins, fibroblast growth factors и Wnt белки, но все еще отсутствует интегрированная картина их действия и неясно взаимодействие SHH–Glis с др. молекулами, такими как insulin-like growth factors и neuregulins.


Сайт создан в системе uCoz