Посещений:
Дорсальная Субэктодермальная Мезенхима

Из Дермомиотома

Molecular mechanisms controlling dorsal dermis generation from the somitic dermomyotome
ISABEL OLIVERA-MARTINEZ, JACQUES THELU and DANIELLE DHOUAILLY
Int. J. Dev. Biol. 48: 93-101 (2004)



Рисунки к данной статье смотри в тексте оригинала в формате *.pdf
Два основных типа дермиса присутствует у птиц и млекопитающих в начале морфогенеза кожи: поверхностный плотный дермис (лежащий поверх глубокого рыхлого дермиса), характерный для будущих полей перьев или волос, и поверхностный рыхлый дермис для будущих областей чистой кожи. Следующей видимой ступенью дифференцировки является перераспределение клеток плотного поверхностного дермиса для формирования регулярного массива локальных конденсатов (будущих дермальных сосочков), разделенных рыхлым межфолликулярным дермисом (F. Michon, personal communication). Эти дермальные конденсаты взаимодействуют с эпидермисом, чтобы сформировать кожные придатки. Происхождение дермиса прослеживалось у химер цыплёнок/перепел: дермис головы и шеи происходит из нейрального гребня (Couly and Le Douarin, 1988), тогда как дермис боковых и вентральных стенок тела происходит из латеральной пластинки мезодермы (Christ et al ., 1983; Fliniaux et al ., 2004) , а дермис дорсальной части туловища генерируется дермамиотомом сомитов (Mauger, 1972), которые продуцируют также предшественников поперечно-полосатых мышц и лопатку (scapular blade) (Aoyama and Asamoto, 1988; Christ and Ordahl, 1995; Huang and Christ, 2000; Huang et al ., 2000a; Huang et al ., 2000b).
Первым признаком развития дермиса является формирование рыхлой субэктодермальной мезенхимы между 3 (HH20) и 5 (HH26) днём инкубации циплят и эквивалентными ст. развития, день 9.5 (E9.5) и 13 (E13) у мышей (Dhouailly et al ., 2004). Некоторые из этих клеток вносят вклад в формирование плотного дермиса, который хорошо виден в будущем дорсальном поле перьев/волос с HH29 (E6.5) у цыплят и с 12.5 у эмбрионов мышей. Единственный доступный дермальный маркёр это Dermo-1 (известный также как Twist-2 ), bHLH транскрипционный фактор. Dermo1 эмбрионов кур экспрессируется в поверхностных дермальных клетках в виде понижающегося градиента от срединной линии к дермису латеральных частей туловища с HH24 до HH29 (Scaal et al ., 2001). Этот градиент параллелен будущему порядку уплотнения (densification) дорсального дермиса цыплят. Dermo1 впервые был клонирован у мышей, где он в противоположность курам обнаруживается первоначально в латеральных частях туловища на ст.t E11/E12 и не выявляется в срединной линии вплоть до E13 (Li et al ., 1995; Houzelstein et al ., 2000). Этот паттерн м.б. также скоррелирован с дифференцировкой дермиса у этого вида. Однако, Dermo1 не является исключительным маркёром сомитного дермального клона, т.к. он также экспрессируется в склеротоме и в мезенхиме конечностей (Li et al ., 1995; Scaal et al ., 2001).
Отсутствие связи между сомитным дермомиотомом на E2/3 и дорсальным дермисом на E7 у цыплят исследовалось многократно. В свете новой информации о диффренцировке сомитов была обнаружена отдельная популяция дермальных клеток, происходящая из сомитов как у мышей, так и цыплят. Какие компартменты дерматомиотома вносят вклад в дорсальный дермис, и что более важно, в плотный дермис полей будущих перьев? Как клетоки дематомиотомов инструктируются, чтобы стать дермисом и избегнуть альтернативной судьбы? В каком порядке субэктодермальное пространство занимается предшественниками дермиса и что контролирует их миграцию? Как оркестрируется дермальная дифференцировка? Наконец, каково сходство между птицами и млекопитающими в отношении индукции дифференцировки придатков кожи?

Contribution of medial and lateral dermomyotomal compartments to the dorsal dermis


Сомиты являются метамерными структурами, последовательно отделяющимися от пресомитной мезодермы, и превращаются в эпителиальные сферы (Pourquiй, 2003). Их вентральный аспект быстро трансформируется в т.наз. склеротом, мезенхиму. которая генерирует скелетные предшественники (Kato and Aoyama, 1998; Huang et al ., 2000a,b; Evans, 2003; Christ and Ordahl, 1995; Ordahl et al ., 2000). Дорсальная часть дермомиотома остаётся эпителиальной в течение длительного периода и прогрессивно генерирует в основном миогенные и дермальные предшественники (Brand-Saberi and Christ, 2000). Сомиты м.б. дополнительно подрзделены на медиальный и латеральный компартменты на основании их эмбрионального происхождения (Psychoyos and Stern 1996; Selleck and Stern, 1991; Eloy-Trinquet et al ., 2000; Freitas et al ., 2001), различных судеб их производных (Ordahl and Le Douarin, 1992; Denetclaw and Ordahl, 2000; Huang and Christ, 2000; Olivera-Martinez et al ., 2000; Eloy-Trinquet and Nicolas, 2002) и информации, закодированной для молекулярной сегментации и детерминации в отношении формирования сомитов (Freitas et al ., 2001).
Точное происхождение дорсального дермиса вдоль медиолатеральной оси демомиотома проанализировано (Olivera-Martinez et al ., 2000, 2001, 2002 and Ben-Yair et al ., 2003). Замещение медиальной или латеральной части ростральной presomitic mesoderm (PSM) эквивалентной тканью перепела у эмбрионов кур на ст. E2 (у 15 - 21 сомитных эмбрионов) (Selleck and Stern, 1991; Psychoyos and Stern, 1996) показало, что клетки уже были распределены вдоль медио/латеральной оси в ростральной не сегментированной пресомитной мезодерме. Чтобы оценить соотв. вклад медиальногои латерального компартментов в формирование двух типов верхнего дорсального дермиса (плотного и рыхлого) получали химер по медиальной и латеральной пресомитной мезодерме. При анализе трансплантатов медиальной пресомитной мезодермы перепела, которая развивалась до E4 и особенно до E8, то позвонки и epaxial миотомы были перепелинного происхождения, как и оставшаяся эпителиальная дорсомедиальная губа, а диссоциированная центральная часть дермомиотома и рыхлая субэктодермальная мезенхима распространялись от срединной линии до почти dorso/ventral границы. Эта рыхлая мезенхима локализуется на территории презумптивного дорсального дермиса, что уазывает на её медиальное происхождение. Ещё более наглядно на E8 поверхностный плотный дермис от срединной линии до латеральной границы был перепелинного происхождения (Fig. 1A). В наиболее дифференцированной медиальной области этот плотный дермис начинал перераспределяться и формировать дермальные конденсаты, ассоциированные с эпидермальными плакодами, образующими зачатки перьев, тогда как на латеральная граница верхнего плотного дермиса с рыхлым верхним редким дермисом коррелирует с границей между тканями перепела и курицы (Fig. 1B). В противоположном эксперименте, где замещалась латеральная часть ростральной PSM кур на ст. E4 обнаруживалась узкая полоска субэктодермальной мезенхимы вокруг D/V границы перепелиного происхождения (Olivera-Martinez et al ., 2000; and Ben-Yair et al ., 2003) вблизи эктодермальной вырезки (Ordahl and Le Douarin 1992; Huang and Christ, 2000; Olivera-Martinez et al ., 2000; Nowicki et al ., 2003). На E7/8 клетки перепела не обнаруживались в латеральном плотном дермисе, несмотря на то, что epaxial мышцы были также мечены (Olivera-Martinez et al ., 2000). У кур экспрессия Sim1 характеризует латеральную часть сомита и его экспрессия базируется на BMP4 из латеральной пластинки (Pourquiй et al ., 1996). На ст. HH23 Sim-1 экспрессируется в узкой полоске мезенхимных клеток на epaxial/hypaxial границе (Olivera-Martinez et al ., 2002). Латеральная часть сомита, как было показано. генерирует большую часть латеральной субэктодермальной мезензимы на границе dorso/ventral домена (Ben-Yair et al ., 2003). На ст. E4 экспрессия cSim1 в этой маргинальной популяции субэктодермальной мезенхимы подтверждает её латеральное происхождение (Olivera-Martinez et al ., 2002). Более того, локал зация Sim1 позитивных клеток в субэктодермальной латеральной мезенхиме коррелирует с локализацией клеток перепела из трансплентантов латеральной пресомитной мезенхмимы (Olivera-Martinez et al ., 2000). Т.о., обе группы Dhouailly’s и Kalcheim’s установили, что дермальные клетки, возникают из разных частей дермомиотома и что латеральнач часть дермомиотома генерирует дермальные клетки, локализуюдщиеся вблизи границы между дорсальным и вентральным доменами (Olivera-Martinez et al ., 2000, 2002; Ben-Yair et al , 2003) выше уровня латеральной сомитной границы, определенной недавно (Nowicki et al ., 2003). Мы полагаем. что эта латеральная часть сомита даёт дермис, который становится узкой областью кожи, которая остаётся почти лишенной перьев, и известна как semi-apteria и не вносит вклада в в плотный дермис поля спинальных перьев. Но необходим более детальный анализ. Редкие перья, возникающие в латеральных semi-apteria, делают это независимо от волны дорсального поля и , следовательно, они не м. рассматриваться, как и один из midventral apterium как собственно (придатки формирующий) дермис (Dhouailly et al ., 2004).

Wnt-11 positive cells from the dorsomedial lip of the dermomyotome migrate and populate the dorsomedial subectodermal mesenchyme


Куриная dorsomedial lip (DML) экспрессирует Wnt11 в ростральной части сомитов на ст. HH14 и затем его экспрессия распространяется каудально, но не далее чем сомит IV (+/-1) (Tanda et al ., 1995; Marcelle et al ., 1997). Постепенно клетки DML подавляют Wnt11, переключаются на MyoD и транслоцируются под эпителиальную часть дермомиотома с помощью всё ещё не выясненного механизма, чтобы дать epaxial (дорсальные) мышцы (Denetclaw et al ., 1997; Denetclaw and Ordahl, 2000; Kalcheim et al ., 1999; Ordahl et al ., 2001; Ordahl and Le Douarin, 1992). Общепринято, что epaxial миогенный клон возникает благодаря комбинированному влиянию Shh, производному хорды и донной пластинки, и Wnts из дорсальной части нервной трубки (Borycki and Emerson, 2000; Munsterberg et al ., 1995). Медиальные соматические клетки зависят от осевых сигналов не только для свой спецификации, но и также для своей жизнеспособности, на xxnj указывает обширная клеточная гибель после эксцизии нервной трубки или хорды, приводящих к отсутствию многих органов, включая epaxial мышцы, позвонки, ребра (Rong et al ., 1992; Teillet et al .,1998) и дермис дорсальных полей перьев (Mauger, 1972; Olivera-Martinez et al ., 2001). Хотя выживаемость медиальной части сомитов зависит большей частью от Shh, продуцируемого хордой и донной пластинкой (Teillet et al ., 1998; Cann et al ., 1999; Marcelle et al ., 1999), Wnt1 дорсальной части нервной трубки также м. влиять на жизнеспособность некоторых соматических клеток (Olivera-Martinez et al ., 2001), наиболее вероятно действуя посредстовм канонического Wnt пути (Schmidt et al ., 2000). Wnt1 , как было показано, инициирует экспрессию Wnt11 в DML, который сам участвует в развитии не только myotomal, но и дорсального дермиса (Marcelle et al ., 1997; Tanda et al ., 1995). Трансплантат с клетками, продуцирующими Wnt1, момещенный на место удаленных аксиальных органов (нервной трубки и хорды) (Fig. 2A) специфически восстанавливает экспрессию Wnt11 в медиальной части сомитов (Fig. 2 B,C) и что поразительно, образование плотного дорсального дермиса, но не аксиальные хрящи и почти не образует epaxial мышц (Fig. 2 D,E). Этот восстановленный дермис обладает всеми характеристиками (Dhouailly, 1977) компетентного плотного дермиса. Он способен индуцировать образование дорсального поля перьев покрывающим его эпидермисом, с почками перьев, возникающими в виде продльных рядов, т.е. в пространственно-временной последовательности в соответствии с аксиальной позицией Wnt-1 клеточного трансплантата.
Позднее в развитии (HH18-19 на уровне передних конечностей), цыплячий Wnt11 обнаруживается не только в DML, но также в изолированных клетках, локализованных между DML и дорсальной чатью нервной трубки, которые сначала (в задних областях) кажутся хорошо сгруппированными, напоминая об их сомитном происхождении (Fig. 3 A,B).
Эти последние, экспрессирующие Wnt11, изолированные клетки появляются на медиальном крае сомита XVI (+/-1). День спустя (E4) (HH23), Wnt11 метит субэктодермальные клетки дорсомедиальной мезенхимы (Fig. 3 C,D). Точнее, если смотреть с дорсальной стороны на целый эмбрион, то изолированные экспрессирующие Wnt-11 клетки не обнаруживаются на уровне недавно сформированных сомитов (сомиты I - XVI). От сомита XVI к ростральному сомиту количество изолированных Wnt11 клеток увеличивается постепенно, так что на ростральном уровне они выглядят как плотная метка (Fig. 3A). Напротив Wnt-11 мечение в DML снижается в ростральном направлении, так что DML выглядит в конце как негативная внутри Wnt-11 позитивной мезенхимы. Короче, от задней к переденей позиции Wnt-11 экспрессирующие клетки, по-идимому, прогрессивно переносятся из DML в субэктодермальную мезенхиму. На ст. HH 28 (E6) присутствует толстая мезенхима между дорсальной частью нервной трубки и эктодермой, только верхняя часть которой экспрессирует Wnt11 (Fig. 3E). Фактически на этой стадии эктодерма трансформируется в palissade эпидермис, покрытый сверху плоской перидермой (Fig. 3E). Верхняя часть мезенхимы, которая экспрессирует Wnt-11, соответствует плотному эпидермису. Это наблюдалось и др. группой (Chang et al ., 2004), которые кроме того показали, что на ст. HH30 (E7) Wnt-11 экспрессирующие клетки локализуются в дермисе между зачатками перьев. У мышей на 9.5 беременности сомитная DML на торакальном уровне экспрессирует Wnt11, также как и немногие клетки между дермомиотомом и нервной трубкой (Fig. 3 F,G). На E11, Wnt11 позитивные клетки локализуются в мезенхимных клетках между остатками DML и нервной трубкой, в виде четкого сегментированного паттерна от шеи до хвоста (Fig. 3 H,I). На E11.5, когда левая и правая части стенки тела вырезалась на каждой из сторон нервной трубки, затем смачивалась в ферментном растворе, это сопровождалось диссоциацией двух тканей и были видны сегментированные структуры мезенхимы, соседствующей с латеральной частью нервной трубки (Fig. 3J). Остаётся только выяснить, отсоединяющиеся от дермомиотома клетки, экспрессируют Wnt-11 до экспрессии Dermo-1, т.е. какова относительная степень экспрессии этих двух генов на ст. E11.5?
Чтобы проверить, что Wnt11 позитивные клетки субэктодермального пространства у HH22-23 эмбрионов кур предварительно отсоединились от DML и мигрировали в направлении срединной линии, сомиты трансплантировали слева направо в обратном порядке вдоль медиолатеральной оси (сомиты VIII - XII у HH15-16 эмбрионов кур) (Olivera-Martinez et al ., 2002). Др. словми, вырезали участок в 5 сомитов (Fig. 4A) на левой стороне эмбриона донора на стадии и на уровне вдоль передне-задней оси, соответствующим экспрессии Wnt-11, индуцируемой с помощью Wnt-1 из нервной трубки, но где изолированные Wnt-11 клетки ещё не присутствовали. Затем трансплантировали этот кусочек на правую сторону эмбриона хозяина той же стадии. Следовательно, медиальный сомит примыкал к промежуточной и латеральной пластинке мезодермы. Спустя 6 ч после трансплантации DML, теперь в латеральном пложении, всё ещё экспрессировала Wnt11, демонстрируя, что экспрессия Wnt11 становится независимой от Wnt1 нервной трубки. Спустя 10 ч, Wnt11 позитивные клетки мезенхимы обнаруживаются между центральным дермомиотомом и эктодермой, а спустя 24 ч они колонизируют субэктодермальное пространство от трансплантированной DML в направлении срединной линии через весь дермомиотом (Fig. 4 B,C). Это указывает на то, что экспрессия гена не м. рассматриваться как трассер клона, поэтому сейчаст ведутся экспреименты с использованием мечения медиальных частей дермомиотома с помощью RCAS-GFP маркёра..
Wnt11, однако, экспрессируется преимущественно в клетках, которые подвергаются эпителиально-мезенхимному переходу, чтобы приобрести способность к миграции. Его экспрессия поддерживается во время миграции мезодермальных клеток, покидающих первичную полоску у рыбок данио и Xenopus (Heisenberg et al ., 2000 Tada and Smith, 2000). Поэтому очень возможно, что Wnt11 позитивные клетки в субэктодермальной мезенхиме происходят из DML. У позвоночных amniotes, мы полагаем, что Wnt-11 экспрессируется в дорсальном дермальном клоне до тех пор, пока эти клетки движутся: первые в очереди достигают субэктодермального пространства и затем верхнего плотного дермиса, который при этом реорганизуется, чтобы сформировать дермальные конденсаты и дермис между зачатками (Viallet et al ., 1998; F. Michon unpublished data). Важность Wnt семейства генов для морфогенеза кожи демонстрируется работой лаб. Elaine Fuchs (Das Gupta et al ., 2002). У эмбрионов кур Wnt семейство генов играет фундаментальную роль в организации дермы (Chang et al ., 2004), как показывают экспреименты с использованием Wnt ингибитора Dickkopf-1 (Dkk-1). Если диссоциированные дермальные клетки эмбрионов кур трансдуцируются с помощью RCAS- Dkk-1 и затем реагрегируются и покрываются сверху эпидермисом, то образование перьев ингибируется. Dkk, однако, не далает различий между разными Wnts, а специфические антогонисты для каждого из членов этого большого семейства ещё не обнаружены. Существуют очевидные противоречия между 4 разными группами в отношении наиболее медиальной части мезенхимы, которая выше нервной трубки. Проедполагается, что она не дермомиотомного, а склеротомного происхождения и д. , следовательно, давать дорсальные части позвонков (Ben-Yair et al ., 2003). Доказано, что субэктодермальная мезенхима срединной линии на ст. E4 у эмбрионров кур содержит и хрящевые, экспрессирующие Msx1, и дермальные предшественники (Monsoro-Burq et al ., 1994; 1996). У мышей тонкая медиодорсальная мезенхима, экспрессирующая Msx1 на E12, как полагают, составляет часть дермальных предшественников (Houzelstein et al ., 2000). Мы предполагаем, что происходят две разные миграции, одна из дермомиотома и др. их склеротома. Эти две миграции м. происходить в разное время. Др. возможность в том, что первичная дорсальная мезенхима м. давать две разные популяции. Фундаментально оба исследования (Olivera-Martinez et al ., 2000; 2002; Ben-Yair et al ., 2003) согласуются с тем, что медиальная часть дермомиотома генерирует большинство аксиальных предшественников дорсального дермиса. Необходимо отметить, что в торакальной области имеется не один, а lsdf инициальных рада перьев, которые разграничены semi-apterium (Dhouailly et al ., 2004). Мы полагаем, что расхождения в midline extent производных сомитов дермальных клеток, обнаруживаемы разными группами исследователей, обусловлены наблюдениями на не совсем в точности том же самом уровне и м. отражать будущий паттерн densification дермиса и м.б., таким образом, причастны к предопределению точной позиции, где дермис достаточно плотен, чтобы инициировать образование перьев.

En-1 is expressed in the central dermomyotome, then later in the mediolateral subectodermal mesenchyme


Хотя точный механизм всё ещё неоднозначен, DML, как полагают, является источником новых клеток для роста первичного миотома и эпителия дермомиотома, за счёт образования центрального компартмента дермомиотома (Denetclaw et al ., 1997; Denetclaw and Ordahl, 2000; Denetclaw et al ., 2001; Ordahl et al ., 2001; Venters and Ordahl, 2002). Отслеживали (Olivera-Martinez et al ., 2002) экспрессию маркёра центральной части дермомиотома En1. Наши результаты указывают на то, что вторая небольшая популяция субэктодермальных клеток, по-видимому, исходно локализуется в центральном домене дермомиотома (Fig. 5 A,C). Это наблюдение согласуется с экспериментами по DiI мечению, показавшими вклад этого центрального домена в субэктодермальную мезенхиму (Ben Yair et al ., 2003). Некоторые клетки, экспрессирующие En1, образуют слой под эктодермой и дают субэктодермальные мезенхимные клетки вследствие процесса desepithelialization, описанного (Christ and Ordahl, 1995), который м. находиться под контролем NT-3 из нервной трубки (Brill et al ., 1995). Разработан метод транскрипции En1 в присутствии хорды в качестве источника Shh, который позволяет выживать медиальным сомитным клеткам (Rong et al ., 1992; Teillet et al ., 1998, Marcelle et al ., 1999), но в отсутствие Wnt1 из дорсальной части нервной трубки (Olivera-Martinez et al ., 2001; 2002). При этом экспрессия En1 собственно инициировалась, указывая тем самым, что En1 начало не нуждается в факторе нервной трубки. Затем мы осуществляли эксцизию дорсальной эктодермы у HH12-14 эмбрионов и установили, что and экспрессия En-1 не способна активироваться на уровне эксцизии спустя 24 ч после операции (Olivera-Martinez et al ., 2002), даже учитывая, что заживление эктодермы происходит в среднем через 16 ч (наши данные и Thйvenet, 1969). Спустя 48 ч экспрессия En-1 возобновляется, но домен её экспрессии редуцирован (Olivera-Martinez et al ., 2002), при этом не выявляется аномалий в дорсальном поле перьев спустя 8 дней (Olivera-Martinez et al ., 2001). Для предупреждения контакта между эктодермой и центральной частью дермомиотома в течение длительного периода мы вставляли кусочек teflon под эктодерму на длину 3-х только что сформированных сомитов на првой стороне на ст. HH 13-14 (Fig. 5E). Было установлено, что спустя 24 ч экспрессия En-1 отсутствует в центральной части дермомитотомов сомитов, расположенных на уровне передних конечностей, тогда как экспрессия En-1 индуцировалась на левой (контрольной) стороне, а также в последующих сомитах (Fig. 5 F,G). Хотя desepithelialisation центрального домена дермамиотома коррелирует с подавлением Wnt6 в покрывающей эктодерме (Schubert et al ., 2002; C. Marcelle, personal communication), идентичность эктодермального сигнала, который контролирует En1 всё ещё не установлена.
Какова роль En-1? Этот ген является известным репрессором транскрипции. М. предположить, что он действует как ингибитор дермальной дифференцировки, исходя из факта, что у эмбрионов кур инициации дифференцировки кожи предшествует градиент от срединной линии (где экспрессируется Wnt-11) до латерального дермиса (где экспрессируется En-1). Точнее, предермальные клетки, которые экспрессируют En-1, д.б. задержаны в своём достижении способности индуцировать перья, чему соответствует задержка у них и экспрессии Dermo-1.

Dorsal dermis differentiation in chick and mouse embryos


Необходимо отметить, что формирование паттерна придатков кожи заметно отличается у кур и мышей. У кур первые зачатки перьев появляются в виде одиночного ряда, распроложенного по срединной линии дорсального поля перьев (т.e. в spinal pteryla), поверх нервной трубки. Затем последовательно присоединяются новые ряды в виде пар с обеих сторон от инициального ряда в виде волны дифференцировки, которая останавливается на краю дорсального поля перьев, где образуется semiglabrous (голая) область. У мышей напротив, большая группа зачатков первичных волос появляется сочетанно сначала на боковых стронах туловища в виде будущих латеральных полей волос шерсти, а два дня спустя появляется вторая группа по срединной линии кожи (Dhouailly et al ., 2004). Различия в формировании паттерна кожных придатков коррелирует с различиями в паттерне экспрессии Dermo-1. У кур его транскрипты впервые обнаруживаются на ст. HH 24 в медиодорсальной субэктодермальной мезенхиме (Scaal et al ., 2001), где появляются и первые зачатки перьев. Напротив, у мышей Dermo-1 транскрипты впервые появляются на ст. E11 в латеральных частях туловища (Houzelstein et al ., 2000; and S. Missier, personnal comunication). На E13, экспрессия Dermo-1 выявляется во всём дорсальном верхнем дермисе (Houzelstein et al ., 2000; Li et al ., 1995), непосредсвенно перед появлением второй группы зачатков волос.
Два др. аргумента приводят к подозрению критической роли Dermo-1 в формировании дермиса. Этот ген, как полагают, (Sosic et al., 2003) д.б. назван twist-2 на базе его высокой гомологии с Drosophila twist (Wolf et al., 1991) и twist млекопитающих. Во-первых, этот ген как известно, действует как репрессор для трансактивации Myo D (Gong and Li, 2001) и на этом пути он м.б. способен стабилизировать формирование дермиса путём предупреждения развития клеток в мышечный клон. Во-вторых, twist-2 нулевые мутанты (Sosic et al., 2003) имеют тонкий рыхлый дермис на E17, а также драматическую потерю клеток за счёт обширного постнатального апоптоза, который особенно проявляется в дермисе. Этот апоптоз усиливает уже имеющийся фенотип у эмбрионов и вызывает образование редких волос.
С помощью трансплантаций мышиных сомитов хозяевам курам, было предположено, что субэктодермальная мезенхима, происходящаяя из сомитов, состоит из двух отдельных медиальной и латеральной популяций, которые экспрессируют соотв. Msx-1 и Dermo-1 (Houzelstein et al ., 2000). Те же авт. предположили, что большинство поверхностной дорсомедиальной мезенхимы подавляет Msx-1 перед переключением на Dermo-1. Кроме того, в этой работе установлено, что миграция клеток происходит из медиальной части сомита в эктодерму/дорсальную часть нервной трубки. Т.о., клетки из трансплантированного мышинй медиальной части дермомиотома способны отвечать на Wnt-1 сигнал, который исходит из нервной трубки кур и м.также управляться всё ещё неизвестным эктодермальным сигналом. Основной вопрос локализации дермальных предшественников внутри мышиного дермомиотома является , однако, всё ещё плохо документирован и ещё не изучен экспериментально. Доступны лишь немногие факты. В нашей лаб. мы установили экспрессию Wnt-11 и в медиальной части дермомиотома и затем в дорсальной мезенхиме эмбрионов мышей (see above). En-1 экспрессия была обнаружена в демомиотомк, но только в хвостовых сомитах (Davidson et al ., 1988). Sim-1 экспрессируется в латеральной части дермомиотома мышей (Ema et al ., 1996) и домен его экспрессии является большим, чем у кур. Предварительная диаграмма показывает сходство и различия у эмбрионов кур и мышей по этому вопросу (Fig. 6).

Concluding remarks



Fig. 7. Regulation and localization of the thoracic dermal progenitors in chick embryo. At (E3) , three distinct dermomyotomal compartments express, respectively, Wnt-11 , in the most medial (activated by Wnt-1 from the dorsal neural tube (nt), En-1 in the central compartment, activated by a yet unknown signal from the ectoderm and Sim-1 in the lateral part. The Wnt-11 and En-1 expressing compartments form the medial dermomyotome. At (E4) , formation of dorsal subectodermal mesenchyme, which express Wnt-11 in the dorsomedial region, En-1 in the dorsolateral region and Sim-1 in the margin region. The latter forms the frontier with the mesenchyme originating from the somatopleural mesoderm (sm), at the intersection between the future dorsal and scapular pterylae. ao, aorta; fo, forelimb; nc, notochord; nt, neural tube; Wd, Wolffian duct. Modified from Olivera-Martinez et al. (2002). Drawing by B. Peyrusse.

У кур, как хорошо известно, имеется три домена дермомиотома, которые дают три субэктодермальных домена мезенхимы (Fig. 7). Сигнал, ведущий к экспрессии Wnt-11 в наиболее медальной части дермомиотома, четко установлен в разных лаб. как имеющий отношение к экспрессии Wnt-1 из дорсальной части нервной трубки. Скорее всего BMP4 из латеральной мезодермы ответственен за экспрессию Sim-1 в латеральной части. Функция экспрессии Wnt-11, по-видимому, связана с клеточными движениями для образования плотного дермиса, а позднее для дермальной организации и для образования дермальных конденсатов, которые ответственны за индукцию кожных придатков. Всё ещё неидентифицированные эктодермальные сигналы м. регулировать образование плотного дермиса, как это вытекает из наших исследований мутантных кур Ottawa naked (Olivera-Martinez et al ., 2004).Сегодня мы ещё не способны идентифицировать природу эктодермального сигнала, ответственного за экспрессию En-1, но диссоциация клеток, принадлежащих к центральной части дермомиотома, по-видимому, укащзывает на подавление экспрессии Wnt-6 в эктодерме (C. Marcelle, personal communication). Что м. сказать о роли En-1 и Sim-1? Оба, как известно, действуют как репрессоры транскрипции и мы полагаем, что у эмбрионов кур En-1 м. действовать, задерживая экспрессию Wnt-11 и Dermo-1, и т. о. латеральную волну образования пллотного дермиса. Sim-1 м. выполнять и более строгую роль, т.к. densification верхней части дермиса в semi-apteria происходит с 2 дневной задержкой. Наконец, др. проблема, нуждающаяся в разрешении, это последовательность экспресисии генов в субэктодермальной мезенхиме, ведущей к образованию дорсального плотного дермиса как у кур, так и у мышей.
сеток металлического один
Сайт создан в системе uCoz