Identification of the Mammary Line in Mouse by Wnt10 Expression Dev. Dyn. V. 229, No2, P. 349-356, 2004 | |
|
Установлено, что линия клеток для молочных желез присутствует у эмбрионов мышей на стадии Е11.25, это проявляется в экспрессии Wnt10b и в широкой полосе экспрессии Wnt6 в поверхностной эктодерме между subaxillary и suprainguinal областью с каждой стороны. Дополнительные полоски экспрессии Wnt10b в аксилярной и ингвинальной области соединения линий молочных желез появляются позднее. Экспрессия Wnt10b и Wnt6 ограничивается плакодами молочных желез в течение 1.5 дней. Эктодермальные линии молочных желез организованы в псевдомногослойный эпителий, соединенный с развивающимися молочными плакодами уже на Е11.5, тогда как вся другая поверхностная эктодерма является однослойной.
   Рис.1. | Normal Development of the Mouse Mammary Gland |
Начало маммогенеза у млекопитающих выявляется в виде mammary линии , эктодермального гребня между передними и задними конечностями с каждой стороны, которая приподнимается над поверхностью окружающей поверхностной эктодермы. У кроликов эти mammary гребни постепенно фрагментируются в передне-задней последовательности, что ведет к сохранению только зачатков молочных желез в виде возвышений. У эмбрионов мышей подобный возвышающийся гребень никогда не выявляется и существование эквивалентной структуры оспаривается. Сегодная mammary линии у мышей рассматриваются как теоретическая концепция, т.к. м. отследить слегка искривленную линию через позиции плакод в тесной близи к дорсовентральной границе на каждой стороне эмбриона.
Первым доказательством mammogenesis у мышей является появление 5 симметричных пар плакод молочных желез на ст. эмбриогенеза Е11.5 в виде возвышений над окружающей эктодермой. Морфологические проявления плакод совпадют с высокой экспрессией транскрипционного фактора Lef1, эффектора канонической передачи сигналов WNT. Первая плакодная пара локализуется в подмышечной (axillary) области и даёт грудную пару молочных желез. 2-я, 3-я и 4-я пары располагаются на флангах; в субаксиллярной, торакальной области и супраингвинальной области, соотв. Пятая пара располагается в паховой (inguinal) области. Т.к. позиция каждого рудимента молочной железы сдвигается более вентрально во время поздней жизни, то пары 1, 2 и 3 в целом рассматриваются как торакальные, а пары 4 и 5 как паховые (inguinal). В отличие от кроликов плакоды молочных желез у мышей, судя по сканирующей ЭМ и экспрессии Lef1, не появляются в передне-задней последовательности. после 3 и 4 пар появляются 5 и 1-я и , наконец, 2-я пара. Более того разные пары плакод имеют разную чувствительность к спонтанной индукции дефектов, таких как индукция добавочных плакод или неправильное расположение плакод. Ещё более удивительным является неспособность индукции всех, за исключением 4-й пары плакод в отсутствие FGF10 и относительно высокая чувствительность пар 3 и 4 к разнообразным индукционным aberrancies у Ska мышей. Возникает вопрос, возникают ли плакоды из общей структуры типа mammary линии.
Принимая во внимание, что Lef1 и экспрессируются в рудиментах молочных желез на ст. Е11.5-Е12.5 и что рудименты молочных желез отсутствуют у Е13.5 эмбрионов мыши, лишенных экспрессии Lef1 или при избыточной экспрессии ингибитора WNT Dkk1 в коже, мы релили проверить экспрессию генов Wnt в области молочных желез у эмбрионов мыши с помощью гибридизации in situ. Было установлено, что экспрессия Wnt10b предшествует появлению молочных плакод. Гены Wnt6 и Wnt10b экспрессируются вдоль всей стороны в виде полоски и совпадают с линией, проходящей через позиции проспективных плакод. Особенно линия экспрессии Wnt10b напоминает mammary линию. Анализ эмбрионов Е11.25 и T11.75 показал, что эти mammary линии гистологически отличимы в виде небольшой полоски псевдомногослойного эпителия, связанного с молочными плакодами на границе дорсальной и вентральной эктодермы.
Mammary Line in Mouse is Identified by Wnt10b Expression Итак, в данной работе продемонстрировано существование mammary линий у мышей, определяемых по экспрессии Wnt10b на ст. Е11.25 (42-43-сомита), соединяющих проспективные плакоды 2,3 и 4. Дополнительные полоски экспрессии Wnt10b появляются чуть позднее в подмышечной (axillary) и паховой областях, определяя положение соответственно 1 и 5-й плакод. Эти молочные полоски соединяются с mammary линией каждой из сторон на ст. 46-49 сомитов. Дополнительно экспрессируется Wnt6 в дорсальной части кожи, распространяющейся вентрально вплоть до области, где появляется линия экспрессии Wnt10b и кажется несколько приподнятой над уровнем mammary линии. Т.к. экспрессия Wnt6 в области, где развиваются молочные железы значительно шире, чем экспрессия Wnt10b и, более того, не доказана его экспрессия как Wnt10b во всех развивающихся плакодах, то мы полагаем. что лишь экспрессия Wnt10b является настоящим маркёром mammary линии.
Mammary Gland Development ib the Mouse is Initiated at Three Positions Экспрессия Wnt10b в области молочных желез коррелирует с кажущимся случайным появлением молочных плакод у мышей. Приподнятие и ограничение экспрессии Wnt10b позициями молочных плакод происходит в последовательности плакода 3 затем 4, затем 1 и 5 и, наконец, 2-я. это соответствует порядку появления плакод, наблюдаемому при электронной микроскопии и по экспрессии Lef1.
Интересно, что первый рудимент зачатка из mammary гребня у кроликов появляется примерно в том же самом положении, что и плакода 3 у мышей, появляющаяся первой. Более того, кпереди от этого рудимента существует др. рудимент у кроликов, pectoral грудной железы, который не обнаруживает очевидной связи с приподнятым mammary гребнем. Сходным образом два паховых рудимента молочных желез у крыс появляются не будучи связанными с приподнятым mammary гребнем. Это указывает на то, что появление pectoral молочной плакоды (№ 1 и м.б. № 2) и паховой плакоды (№ 5 и м.б. № 4) у мышей из индуктивных полосок, которые первоначально несвязаны с mammary линиями не м. не быть общим для др. млекопитающих. Мы продемонстрировали с помощью гистологического анализа, что mammary линия у мышей четко отделены от соседней ткани за счёт многослойности эпителия и за счёт более плотного дермиса в его основе. Всё это указывает на то, что несмотря на отличия в морфологическом проявлении mammary линий у мышей и напр.. у кроликов, инициация маммогенеза в целом происходит сходным образом у этих видов. Fragmentation of the Mammary Line Suggest an Involvement of the Somites in the Induction of the Mammary Line Mammary линии у эмбрионов мыши первоначально фрагментируются между плакодами в положении 3 и 4 в согласии с сегментацией сомитов и лежащего поверх вентрального зачатка сомитов. Это положение согласуется с нашей ранее высказанной гипотезой, что дермамиотомная область сомитов испускает сигналы, которые инициируют развитие молочных желез. Эта гипотеза базируется на следующем (1) отсутствии индукции плакод № 1, 2, 3 и 5 у Wnt10-/- эмбрионов; (20 отсутствии экспресси и Wnt10b в поверхностной эктодерме или молочных рудиментах дикого типа выводках вплоть до нескольких дней после индукции плакод; (3) экспрессия Wnt10b в дермомиотоме на ст. Е10.5; и (4) тот факт, что дермомиотомная область в вентральном зачатке сомитов дает дермис, который в свою очередь оказывается инструктивным для дифференцировки поверхностной эктодермы в полочный эпителий. недавно мыши, экспрессирующие трансгенный Eda-A1 под контролем промотора Kerstin14 на поверхности эктодермы дает добавочные молочные железы вдоль линии. Интересно проанализировать точную локализацию этих добавочных желез и эмбриональную стадию развития этих желез. Wnt10b и Wnt6 Expression Correlates with Ectodermal Cell Fate Change in the Mouse Embryo Наши данные по экспрессии Wnt10b и Wnt6 выявляются самые ранние эктодермальные молекулярные сигналы, ассоциированные с маммогенезом у мышей. Эктодермальная реакция на передачу сигналов WNT является важной во время эмбрионального маммогенеза у мышей, т.к. ранее было продемонстрировано отсутствие молочных желез у Е13.5 Lef1-/- эмбрионов и у Е13.5 эмбрионов, экспрессирующих трансгенный Dkk1 под контролем промотора Keratin14 в эктодерме. Lef1, экспрессируемый в молочных плакодах во время их индукции. Анализ молочных плакод у Е11.5-Е12 Lef1-/- эмбрионов показал, что они меньше в диаметре и инвагинируют в подлежащий дермис в меньшей степени. Всё это строго подтверждает участие эктодермальной реакции на WNT сигналы посредством LEF1 во время формирования плакод. Более того, пространственно-временная экспрессия Wnt10b и Wnt6 в mammary линиях совпадет с решением судьбы клеток, с локальной трансформацией поверхностной эктодермы в эпителий молочных желез, значит эти гены важны для предопределения их судьбы.
|