معلومة

4.5: الأديم المتوسط ​​- علم الأحياء


4.5: الأديم المتوسط

الإخصاب في الصورة الشكل 1 أ هي العملية التي تندمج فيها الأمشاج (البويضة والحيوانات المنوية) لتكوين زيجوت. تحتوي كل من البويضة والحيوانات المنوية على مجموعة واحدة من الكروموسومات. للتأكد من أن النسل يحتوي على مجموعة ثنائية الصبغيات كاملة واحدة فقط من الكروموسومات ، يجب أن يندمج حيوان منوي واحد مع بويضة واحدة فقط. في الثدييات ، تتم حماية البويضة بطبقة من مصفوفة خارج الخلية تتكون أساسًا من بروتينات سكرية تسمى المنطقة الشفافة. عندما يرتبط الحيوان المنوي بالمنطقة الشفافة ، فإن سلسلة من الأحداث البيوكيميائية تسمى تفاعلات جُدية، تجري. في الثدييات المشيمية ، يحتوي الأكروسوم على إنزيمات هضمية تبدأ في تحلل مصفوفة البروتين السكري التي تحمي البويضة وتسمح لغشاء بلازما الحيوانات المنوية بالاندماج مع غشاء بلازما البيض ، كما هو موضح في الشكل 1 ب. يخلق اندماج هذين الأغشية فتحة يتم من خلالها نقل نواة الحيوانات المنوية إلى البويضة. تتفكك الأغشية النووية للبويضة والحيوانات المنوية ويتكثف الجينومان الأحاديان لتشكيل جينوم ثنائي الصبغة.

الشكل 1. (أ) الإخصاب هو العملية التي تندمج فيها الحيوانات المنوية والبويضة لتشكيل الزيجوت. (ب) تساعد التفاعلات الأكروسوماتية الحيوانات المنوية على تحلل مصفوفة البروتين السكري التي تحمي البويضة وتسمح للحيوانات المنوية بنقل نواتها. (الائتمان: (ب) تعديل العمل بواسطة بيانات شريط مقياس ماريانا رويز فيلاريال من مات راسل)

للتأكد من عدم إخصاب أكثر من حيوان منوي واحد للبويضة ، بمجرد حدوث التفاعلات الجدية في مكان واحد من غشاء البويضة ، تطلق البويضة بروتينات في مواقع أخرى لمنع الحيوانات المنوية الأخرى من الاندماج مع البويضة. إذا فشلت هذه الآلية ، يمكن أن تندمج عدة حيوانات منوية مع البويضة ، مما ينتج عنه متعدد النطاف. الجنين الناتج غير قابل للحياة وراثيا ويموت في غضون أيام قليلة.


يُعتقد أن المناطق المجاورة للمحور والأجزاء الأخرى من الأديم المتوسط ​​يتم تحديدها بواسطة بروتينات التكوُّن العظمي ، أو BMPs ، على طول محور يمتد من المركز إلى جوانب الجسم. يلعب أعضاء عائلة FGF أيضًا دورًا مهمًا ، كما يفعل مسار WNT. على وجه الخصوص ، فإن Noggin ، وهو هدف في اتجاه مجرى النهر لمسار Wnt ، يعادي إشارات BMP ، ويشكل حدودًا حيث تلتقي الخصوم ويحد من هذه الإشارة إلى منطقة معينة من الأديم المتوسط. توفر هذه المسارات معًا المواصفات الأولية للأديم المتوسط ​​المجاور للمحور وتحافظ على هذه الهوية. [1] تمت الآن إعادة تلخيص عملية المواصفات هذه بالكامل في المختبر مع تكوين أسلاف الأديم المتوسط ​​من الخلايا الجذعية متعددة القدرات ، باستخدام نهج التمايز الموجه. [2]

يخضع النسيج لتمديد متقارب مع تراجع الخط البدائي ، أو عندما ينمو الجنين. يمتد الحبل الظهري من قاعدة الرأس إلى الذيل مع شرائط سميكة من الأديم المتوسط ​​المحوري. [3]

مع استمرار الخط البدائي في التراجع ، تتشكل الجسيدات من الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور عن طريق "تبرعم" منقاري.

في أنظمة نموذجية معينة ، تم إثبات أن الخلايا الوليدة للخلايا الجذعية الشبيهة بالخلايا السلفية والتي تأتي من الخط البدائي أو موقع التكاثر المعدي تهاجر إلى الخارج وتتوضع في الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور الخلفي. مع تراجع الخط البدائي وتبرعم الجسيدات من الأمام ، تدخل خلايا جديدة مشتقة من هذه الخلايا الجذعية مثل السلائف باستمرار إلى النهاية الخلفية للأديم المتوسط ​​المجاور للمحور. [4] [5]

تُشتق أنواع كثيرة من الأنسجة من الأديم المتوسط ​​المجزأ عن طريق الجسيدة. من بين هؤلاء:

  • التصلب ، الذي يشكل الغضروف ،
  • المتلازمات التي تشكل الأوتار ،
  • myotome ، الذي يشكل العضلات الهيكلية ،
  • الجلد ، الذي يشكل الأدمة وكذلك العضلات الهيكلية ،
  • والخلايا البطانية.

رئيس تحرير الأديم المتوسط

نوع معين من الأنسجة المستمدة من الأديم المتوسط ​​المحوري هو الأديم المتوسط ​​للرأس. يُشتق هذا النسيج من الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور والأديم المتوسط ​​السابق. الأنسجة المشتقة من الأديم المتوسط ​​للرأس تشمل النسيج الضام وعضلات الوجه.

يتكون الأديم المتوسط ​​للرأس من خلال دائرة إشارات منفصلة عن الأديم المتوسط ​​المجاور للمحور ، على الرغم من أنه يشتمل أيضًا على إشارات BMP وعامل نمو الخلايا الليفية (FGF). هنا ، يتفاعل حمض الريتينويك مع هذه المسارات. [6]

هذه المقالة تعتمد على مواد ذات ملكية عامة من الصفحة 50 من الطبعة العشرين من تشريح غراي (1918)


مقدمة

إينوزيتول 1،4،5-تريسفوسفات (IP3) المستقبلات (IP3Rs) هي عائلة من قنوات إطلاق Ca 2+ داخل الخلايا الموجودة على غشاء الشبكة الإندوبلازمية (ER) ، والتي تتوسط في تعبئة Ca 2+ من ER إلى السيتوبلازم عندما ترتبط المستقبلات بـ IP المرسل الثانوي3 [1]. ثلاثة أنواع فرعية مختلفة من IP3تم تحديد Rs في الثدييات (IP3R1 ، IP3R2 و IP3R3) [2]. باستخدام نماذج الفأرة الجينية ، IP3لقد ثبت أن Rs تلعب دورًا أساسيًا في تنظيم العمليات الفسيولوجية المتنوعة ، بما في ذلك وظائف المخ [3] ، وإدراك التذوق [4] ، والبقاء الجنيني [5-7] ، وتطور الأوعية الدموية خارج الجنين [7] ، وإفراز الغدد الصماء [8] ، نمو الخلايا التائية [9] ، وظيفة الخلايا البائية [10] ، حركية الجهاز الهضمي [11] ، انقباض الأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم [12،13]. ومن المثير للاهتمام أن العديد من هذه الدراسات أثبتت أن الملكية الفكرية3يتم التعبير عن Rs في كل مكان ويمكن أن تعمل في آلية التكرار بين أنواع فرعية مختلفة [5-10 ، 12 ، 13]. على وجه الخصوص ، IP3R1 و IP3تم تضمين R2 للعب دور في تنظيم نمو القلب الجنيني. حذف كلا IP3R1 و IP3تسبب R2 في حدوث عيوب في النمو في عضلة القلب البطينية والقناة الأذينية البطينية للقلب ، والفتك الجنيني [6]. منذ IP3لقد ثبت أن التعبير R يحدث قبل ظهور مستقبلات الريانودين في الجنين المبكر [14] ، IP3تم اقتراح R منذ فترة طويلة لقيادة أول دورة لـ Ca 2+ داخل القلب وبالتالي تنظيم نمو القلب الجنيني [15]. ومع ذلك ، سواء IP3كانت إشارات Ca 2+ بوساطة R مطلوبة لتطور القلب الطبيعي وما إذا كان فقدان IP3Rs في سلالات الخلايا القلبية الوعائية يمكن أن تفسر الفتك الجنيني للـ IP3R1 و IP3تظل الفئران R2 بالضربة القاضية المزدوجة (DKO) غير معروفة.

لمعالجة هذا السؤال ، أنشأنا عنوان IP تقليديًا خاصًا بالأنسجة3R1 و IP3نماذج الماوس مزدوجة الضربة القاضية R2. كشفت نتائجنا أن حذف IP3R1 و IP3R2 في خلايا عضلة القلب بواسطة TnT-Cre ، في الخلايا البطانية / المكونة للدم بواسطة Tie2-Cre و Flk1-Cre ، أو في السلائف المبكرة من سلالات القلب والأوعية الدموية بواسطة Mesp1-Cre ، لم ينتج عنها أي مظاهر قاتلة جنينية ، مما يدل على أن IP3R1 و IP3R2 في سلالات الخلايا القلبية الوعائية يمكن الاستغناء عنها لبقاء الجنين. بعد ذلك ، لاحظنا العيوب السقاء المشيمية التي يمكن أن تحدث بشكل مستقل عن الأنماط الظاهرية الأخرى في أجنة DKO. المشيمة عضو حيوي يقع في الواجهة بين الدورة الدموية للأم والجنين ويسهل نقل العناصر الغذائية والأكسجين إلى الجنين [16]. المشيمة ضرورية لبقاء الجنين ونموه أثناء الحمل ، وقد ثبت أن خلل المشيمة يؤدي إلى أمراض حمل مختلفة ، وتقييد نمو الجنين ، واضطرابات أخرى مرتبطة بالحمل ، وحتى موت الجنين [17 ، 18]. وجدنا أن أجنة DKO أظهرت أحجامًا منخفضة من الأوعية السرية وانخفاض عمق متاهة المشيمة. علاوة على ذلك ، قمنا بإنشاء IP شرطي3R1 و IP3خط الماوس R2 بالضربة القاضية باستخدام Meox2-Cre الخاص بالخط الخارجي (cKO Meox2) ، والذي يستهدف جميع أنسجة الجنين والأديم المتوسط ​​خارج الأغشية ولكن ليس خلايا الأرومة الغاذية خارج المضغ. أظهرت أجنة cKO Meox2 فتكًا جنينيًا وعيوبًا مشيمية سقائية ، على غرار أجنة DKO ، مما يشير إلى أن سلالات خلايا الأديم الخارجي يمكن ، جزئيًا على الأقل ، تفسير الأنماط الظاهرية التي لوحظت في IP العالمي.3R1 و IP3R2 أجنة بالضربة القاضية المزدوجة. مجتمعة ، أظهرت نتائجنا أن IP3R1 و IP3يلعب R2 دورًا أساسيًا في الحفاظ على سلامة الاتصال بين الأم والجنين والقدرة الجنينية.


تحقيق مصير 4-5 يوم بعد الجماع خلايا كتلة الخلية الداخلية للفأر عن طريق حقن الكيسة الأريمية

R. L. Gardner، J. Rossant التحقيق في مصير 4 · 5 يوم بعد الجماع خلايا كتلة الخلية الداخلية للفأر عن طريق حقن الكيسة الأريمية. تطوير 1 أغسطس 1979 52 (1): 141-152. دوى: https://doi.org/10.1242/dev.52.1.141

تم العثور على نمطين متميزين من الخيمرية في الحمل الناتج عن طريق حقن خلايا كتلة الخلية الداخلية المنفصلة لمدة 4-5 أيام في الكيسات الأريمية غير المتشابهة وراثيًا. النمط 1: تم العثور على الخلايا المانحة في طبقة الأديم الباطن للكيس المحي الحشوي ، ولكن ليس في طبقة الأديم المتوسط ​​المجاورة لهذا العضو أو في الجنين نفسه. النمط 2: تم العثور على خلايا المتبرع في طبقة الأديم المتوسط ​​للكيس المحي الحشوي و / أو الجنين ، ولكن لم يتم العثور عليها في الأديم الباطن للكيس المحي أيضًا. خلايا الأديم الباطن البدائية لكتل ​​الخلايا الداخلية المانحة هي المسؤولة عن النمط الأول وخلايا الأديم الظاهر البدائية عن النمط الثاني. تشير هذه النتائج ، جنبًا إلى جنب مع نتائج الدراسات السابقة ، إلى أن الجنين بأكمله ، بما في ذلك مكونات الأديم الباطن ، يتكون من الأديم الظاهر البدائي ، وأن الأديم الباطن البدائي لا يشكل سوى الأديم الباطن خارج الجنين للمفهوم.

تنبيهات البريد الإلكتروني

استشهد بها

التطوير / الاجتماع الإفتراضي DMM 2021

بالتعاون بين فرق مجلة نماذج الأمراض والتطور وآليات amp ، سيجمع هذا الاجتماع الافتراضي علماء الأحياء التطورية وعلماء الوراثة البشرية والباحثين السريريين للتركيز على بناء الجسور من مقاعد البدلاء إلى العيادة.

يعرض التنمية.

تستمر سلسلة ندواتنا الناجحة على الويب ، مع قيام الباحثين في بداية حياتهم المهنية بتقديم أوراقهم وفرصة للتواصل تقريبًا مع مجتمع علم الأحياء التطوري بعد ذلك. هنا ، تناقش Jessica Zuin التحكم غير الخطي في النسخ من خلال تفاعلات المحسن والمروج.

انضم إلى قائمتنا البريدية لتلقي الأخبار والتحديثات عن المسلسل.

الأشخاص الذين يقفون وراء الصحف - Adrian Danescu و Lisanne Rens و Joy Richman

تجمع ورقة جديدة في قسم التطوير بين التصوير الحي عالي الدقة والنمذجة الرياضية لفهم ديناميكيات تناظر الوجه. في مقابلة ، يخبرنا المؤلفان الأولان Adrian Danescu و Lisanne Rens والمؤلفة المقابلة Joy Richman بالمزيد.

عدد خاص: دعوة للأوراق

جهاز المناعة في التطور والتجديد
المحررون الزائرون: فلورنت جينوكس وبول مارتن
آخر موعد للتقديم: 1 سبتمبر 2021
الإصدار: ربيع 2022

قراءة اتفاقية نشرها مع EIFL

يسرنا أن نعلن أن الباحثين في 30 دولة نامية وتلك التي تمر اقتصاداتها بمرحلة انتقالية يمكنهم الاستفادة من النشر المفتوح الفوري والخالي من الرسوم في مجال التنمية بعد اتفاقية جديدة مع المعلومات الإلكترونية للمكتبات (EIFL).

لدينا الآن أكثر من 200 مؤسسة في أكثر من 20 دولة وستة اتحادات مكتبات تشارك في مبادرة القراءة والنشر. اكتشف المزيد واطلع على القائمة الكاملة للمؤسسات المشاركة.


استنتاج

تشير بياناتنا إلى أن الإشارات العقدية تعمل بطريقة تعتمد على الوقت لتصميم الأديم المتوسط ​​والأديم الباطن. تدعم ثلاثة أسطر من الأدلة فكرة أن الخلايا تستجيب للجرعة التراكمية من الإشارات العقدية. أولاً ، تتطلب أنواع الخلايا الهامشية ، المحددة بأعلى جرعة عقدية ، أطول فترة تعرض للإشارات العقدية. ثانيًا ، يتأخر تحديد مصير الخلية عند تقليل المستويات العقدية ، وتسريعها عند زيادة المستويات العقدية. أخيرًا ، استجابةً للجرعة العقدية المنتظمة والعالية ، تتحول مصائر الخلية نحو هويات هامشية بشكل تدريجي مع زيادة طول فترة التعرض. تستبعد هذه النتائج احتمال أن تعمل الإشارات العقدية خلال نوافذ زمنية منفصلة لتحديد أنواع مختلفة من خلايا الأديم المتوسط ​​والأديم الباطن. كما أنها غير متوافقة مع نموذج "التصعيد" ، الذي يحدد فيه العدد المطلق للمستقبلات المشغولة مصير الخلية ، وليس مدة التعرض. نستنتج أن الخلايا تستجيب للجرعة العقدية التراكمية ، والتي نقترح أنها نتاج مسافة الخلية المستجيبة من مركز الإشارة وطول التعرض.


الكتف والحوض

يتكون الكتف الهيكلي من: الترقوة (الترقوة) ، لوح الكتف (لوح الكتف) ، وعظم العضد. يحدث تطور منطقته من خلال كلا الشكلين من عمليات التعظم.

يتكون الحوض الهيكلي من: العجز والعصعص (الهيكل العظمي المحوري) ، وحزام الحوض الذي يتكون من زوج من عظام الورك (الهيكل العظمي الزائدي). قبل سن البلوغ ، يتكون حزام الحوض أيضًا من ثلاث عظام غير مفككة: الحرقفة والإسك والعانة. في الدجاج ، ينشأ حزام الحوض بأكمله من الأديم المتوسط ​​الجسدي (مستويات الجسيدة من 26 إلى 35) ويعتمد الحرقفي ، ولكن ليس من العانة والإسك ، على إشارات الجسدية والأديم الظاهر. & # 913 & # 93


مراجع

  1. ↑ Morris GM & amp Ariyaratnam JP. (2019). علم الأجنة في نظام التوصيل القلبي المرتبط بعدم انتظام ضربات القلب. Card Electrophysiol Clin، 11، 409-420. بميد: 31400866DOI.
  2. ↑ Miao L، Li J، Li J، Lu Y، Shieh D، Mazurkiewicz JE، Barroso M، Schwarz JJ، Xin HB، Singer HA، Vincent PA، Zhong W، Radice GL، Wan LQ، Fan ZC، Huang G & amp Wu م (2019). يعد توجيه خلايا عضلة القلب المعدلة بواسطة محور بروتينات عائلة Numb-N-cadherin ضروريًا لتشكيل جدار البطين. بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية ، 116، 15560-15569. بميد: 31300538DOI.
  3. ↑ Garcia-Canadilla P و Cook AC و Mohun TJ و Oji O و Schlossarek S و Carrier L و McKenna WJ و Moon JC & amp Captur G. (2019). تبدأ الفوضى المعمارية العضلية المصاحبة لاعتلال عضلة القلب الضخامي قبل الولادة. ج. عنات. و و. بميد: 31347708DOI.
  4. ↑ Odelin G و Faure E و Coulpier F و Di Bonito M و Bajolle F و Studer M و Avierinos JF و Charnay P و Topilko P & amp Zaffran S. (2018). يحدد Krox20 مجموعة سكانية فرعية من خلايا القمة العصبية القلبية التي تساهم في الصمامات الشريانية والصمام الأبهري ثنائي الشرف. التنمية ، 145و. بميد: 29158447DOI.
  5. ↑ Arráez-Aybar LA و Turrero-Nogués A & amp Marantos-Gamarra DG. (2008). قياس التشكل القلبي الجنيني في مراحل كارنيجي 15-23 ، من مجموعة الأجنة البشرية التابعة لمعهد جامعة كومبلوتنسي بمدريد. أعضاء مناديل الخلايا (طباعة) ، 187، 211-20. بميد: 18057862DOI.
  6. ↑ Végh AMD و Duim SN و Smits AM و Poelmann RE و Ten Harkel ADJ و DeRuiter MC و Goumans MJ & amp Jongbloed MRM. (2016). جزء لا يتجزأ من الجهاز العصبي اللاإرادي للقلب: كشف كتل بنائه الخلوية أثناء التطور. J Cardiovasc Dev Dis ، 3و. بميد: 29367572DOI.
  7. ↑ Licata RH. قلب الإنسان الجنيني في الأسبوع التاسع. (1954) عامر. ج عنات ، 94: 73-125. بميد 13124266
  8. ↑ Lage K و Møllgård K و Greenway S و Wakimoto H و Gorham JM و Workman CT و Bendsen E و Hansen NT و Rigina O و Roque FS و Wiese C و Christoffels VM و Roberts AE و Smoot LB و Pu WT و Donahoe PK و Tommerup N ، Brunak S ، Seidman CE ، Seidman JG & amp Larsen LA. (2010). تشريح شبكات البروتين الزمانية المكانية التي تقود نمو القلب البشري والاضطرابات ذات الصلة. مول. النظام. بيول. ، 6، 381. PMID: 20571530DOI.
  9. ↑ Peralta CF و Cavoretto P و Csapo B و Falcon O & amp Nicolaides KH. (2006). حجم الرئة والقلب بواسطة الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد في الأجنة الطبيعية في الأسبوع 12-32 من الحمل. الموجات فوق الصوتية التوليد Gynecol ، 27، 128-33. بميد: 16388511DOI.
  10. ↑ Molina FS و Faro C و Sotiriadis A و Dagklis T & amp Nicolaides KH. (2008). حجم الضربة القلبية والناتج القلبي بواسطة الموجات فوق الصوتية رباعية الأبعاد في الأجنة السليمة. 32، 181-7. بميد: 18634132DOI.

المراجعات

Végh AMD، Duim SN، Smits AM، Poelmann RE، Ten Harkel ADJ، DeRuiter MC، Goumans MJ & amp Jongbloed MRM. (2016). جزء لا يتجزأ من الجهاز العصبي اللاإرادي للقلب: كشف كتل بنائه الخلوية أثناء التطور. J Cardiovasc Dev Dis ، 3و. PMID: 29367572 DOI.

مقالات

Cho KH و Kim JH و Murakami G و Abe H و Rodríguez-Vázquez JF & amp Chai OH. (2019). توزيع الأعصاب في عضلة القلب بما في ذلك الحاجز الأذيني والبطيني في المرحلة المتأخرة من الأجنة البشرية. عنات سيل بيول ، 52، 48-56. PMID: 30984452 DOI.

Wu SM و Chien KR & amp Mummery C. (2008). أصول ومصائر الخلايا السلفية للقلب والأوعية الدموية. الخلية 132، 537-43. بميد: 18295570 دوى.

الشخص AD ، Klewer SE & amp Runyan RB. (2005). بيولوجيا الخلية لتطوير وسادة القلب. كثافة العمليات القس Cytol. ، 243، 287-335. PMID: 15797462 DOI.

ماتسوي إتش ، إيكيدا ك ، ناكاتاني ك ، ساكابي إم ، ياماغيشي تي ، ناكانيشي تي وأمب ناكاجيما واي (2005). تحريض خلايا عضلة القلب الأولية ألفا أكتين - العضلات الملساء ألفا أكتين - في الأديم الخارجي للطيور المستزرعة: دور لمضاد العقدة وخصم BMP. ديف. دين. ، 233، 1419-1429. بميد: 15977172 دوى.

Moorman A ، Webb S ، Brown NA ، Lamers W & amp Anderson RH. (2003). نمو القلب: (1) تكوين غرف القلب وجذوع الشرايين. القلب 89، 806-14. بميد: 12807866

Anderson RH ، Webb S ، Brown NA ، Lamers W & amp Moorman A. (2003). نمو القلب: (2) فصل الأذينين والبطينين. القلب 89، 949-58. بميد: 12860885

العلامة التجارية T. (2003). تطور القلب: رؤى جزيئية في مواصفات القلب والتشكيل المبكر. ديف. بيول. ، 258، 1-19. PMID: 12781678

Yutzey KE & amp Kirby ML. (2002). لماذا القلب انت؟ الأصول الجنينية للأديم المتوسط ​​القلبية. ديف. دين. ، 223، 307-20. بميد: 11891982 دوى.

أيزنبرغ إل إم. (2002). الاعتقاد مقابل الملاحظة العلمية: القصة الغريبة للأديم المتوسط ​​قبل القلب. عنات. Rec. ، 266، 194-7. PMID: 11920381

Davidson AJ & amp Zon LI. (2000). تحويل الأديم المتوسط ​​إلى دم: تكوين الخلايا الجذعية المكونة للدم أثناء مرحلة التطور الجنيني. بالعملة. قمة. ديف. بيول. ، 50، 45-60. بميد: 10948449

القلب - المراجع التاريخية

أبوت مي. أمراض القلب الخلقية (1915) Osler & amp Mccrae's Modern Medicine 6 ، 2nd Edition.


PtdIns (3،4،5) P (3) - الأدوار المستقلة والمستقلة لـ PTEN في التحكم في ترحيل الخلايا

  • APA
  • مؤلف
  • BIBTEX
  • هارفارد
  • اساسي
  • RIS
  • فانكوفر

في: علم الأحياء الحالي ، المجلد. 17 ، رقم 2 ، 01.2007 ، ص. 115-125.

مخرجات البحث: المساهمة في المجلة ›المقال› مراجعة الأقران

T1 - PtdIns (3،4،5) P (3) - الأدوار المستقلة والمستقلة لـ PTEN في التحكم في ترحيل الخلايا

N2 - يتوسط متماثل الفوسفاتيز والتنسن (PTEN) في العديد من آثاره على الانتشار والنمو والبقاء والهجرة من خلال PtdIns (3،4،5) P3 ليبيد فوسفاتيز ، قمع فسفوينوزيتيد 3-كيناز (PI3K) - إشارات مستقلة المسارات. يمتلك PTEN أيضًا نشاط بروتين فوسفاتيز ، والذي يكون دوره أقل تميزًا. النتائج لقد درسنا دور PTEN في التحكم في هجرة الخلايا لخلايا الأديم المتوسط ​​التي تدخل من خلال الخط البدائي في جنين الصيصان. الإفراط في التعبير عن PTEN يثبط بشدة الانتقال الظهاري إلى اللحمة المتوسطة (EMT) لخلايا الأديم المتوسط ​​التي تدخل من خلال الخط البدائي الأمامي والمتوسط ​​، ولكنها لا تؤثر على EMT للخلايا الموجودة في الخط الخلفي. يعتمد النشاط المثبط على EMT تمامًا على استهداف PTEN من خلال موقع ربط PDZ للطرف C ، ولكن يمكن تحقيقه بواسطة متحولة PTEN (PTEN G129E) مع نشاط فوسفاتيز البروتين فقط. إن التعبير إما عن PTEN الذي يفتقر إلى موقع ربط PDZ أو مجال PTEN C2 ، أو تثبيط PI3K من خلال مثبطات محددة ، لا يمنع EMT ، ولكنه يؤدي إلى فقدان كل من قطبية الخلية والهجرة الاتجاهية لخلايا الأديم المتوسط. يمكن إعادة تنشيط البروتين TPTE المرتبط بـ PTEN ، والذي يفتقر عادةً إلى أي نشاط يمكن اكتشافه في الدهون والفوسفاتيز البروتيني ، من خلال الطفرة ، ويؤدي هذا المتحور المعاد تنشيطه فقط إلى هجرة غير اتجاهية لهذه الخلايا في الجسم الحي. الاستنتاجات: يعدل PTEN هجرة الخلايا لخلايا الأديم المتوسط ​​في جنين الفرخ من خلال آليتين مختلفتين على الأقل: التحكم في EMT ، والذي يتضمن نشاط فوسفاتيز البروتين والتحكم في الحركة الاتجاهية لخلايا الأديم المتوسط ​​، من خلال نشاط فوسفاتيز الشحوم.

AB - الخلفية يتوسط متماثل الفوسفاتيز والتنسن (PTEN) العديد من آثاره على الانتشار والنمو والبقاء والهجرة من خلال PtdIns (3،4،5) P3 ليبيد فوسفاتيز ، قمع فسفوينوزيتيد 3-كيناز (PI3K) - إشارات مستقلة المسارات. يمتلك PTEN أيضًا نشاط بروتين فوسفاتيز ، والذي يكون دوره أقل تميزًا. النتائج لقد درسنا دور PTEN في التحكم في هجرة الخلايا لخلايا الأديم المتوسط ​​التي تدخل من خلال الخط البدائي في جنين الصيصان. الإفراط في التعبير عن PTEN يثبط بشدة الانتقال الظهاري إلى اللحمة المتوسطة (EMT) لخلايا الأديم المتوسط ​​التي تدخل من خلال الخط البدائي الأمامي والمتوسط ​​، ولكنها لا تؤثر على EMT للخلايا الموجودة في الخط الخلفي. يعتمد النشاط المثبط على EMT تمامًا على استهداف PTEN من خلال موقع ربط PDZ للطرف C ، ولكن يمكن تحقيقه بواسطة متحولة PTEN (PTEN G129E) مع نشاط فوسفاتيز البروتين فقط. إن التعبير إما عن PTEN الذي يفتقر إلى موقع ربط PDZ أو مجال PTEN C2 ، أو تثبيط PI3K من خلال مثبطات محددة ، لا يمنع EMT ، ولكنه يؤدي إلى فقدان كل من قطبية الخلية والهجرة الاتجاهية لخلايا الأديم المتوسط. يمكن إعادة تنشيط البروتين TPTE المرتبط بـ PTEN ، والذي يفتقر عادةً إلى أي نشاط يمكن اكتشافه في الدهون والفوسفاتيز البروتيني ، من خلال الطفرة ، ويؤدي هذا المتحور المعاد تنشيطه فقط إلى هجرة غير اتجاهية لهذه الخلايا في الجسم الحي. الاستنتاجات: يعدل PTEN هجرة الخلايا لخلايا الأديم المتوسط ​​في جنين الفرخ من خلال آليتين مختلفتين على الأقل: التحكم في EMT ، والذي يتضمن نشاط إنزيم الفوسفاتيز البروتيني والتحكم في الحركة الاتجاهية لخلايا الأديم المتوسط ​​، من خلال نشاط فوسفاتيز الشحوم.


المواد والأساليب

زراعة الخلايا الجذعية الجنينية

تم الحفاظ على خط خلايا الماوس ES ، E14tg2a (هدية من H. Niwa ، مركز علم الأحياء التطوري ، RIKEN ، كوبي ، اليابان) ، على طبق مطلي بالجيلاتين بنسبة 0.1٪ (Sigma) بدون مغذيات في وسط غلاسكو الأساسي الأدنى (GMEM: Gibco-BRL) مكمل بـ 10٪ FCS (Equitech ، Kerriville ، TX) ، 0.1 ملي مولار 2-مركابتوإيثانول (2ME Sigma) ، 1 ملي بيروفات الصوديوم (سيغما) ، 2 ملي L- الجلوتامين (Gibco-BRL) ، 0.1 ملي أميني غير أساسي محلول حمضي (NEAA Gibco-BRL) وعامل مثبط لسرطان الدم 1000 IU / ml (LIF Esgro ، Chemicon) ، (Niwa et al. ، 2000). تم الحفاظ على خلايا EB5 ، المستمدة من خلايا E14tg2a ES (هدية من H. Niwa) ، على طبق مطلي بالجيلاتين بنسبة 0.1٪ بدون مغذيات في GMEM مع 1٪ FCS ، و 10٪ Knockout Serum Replacement (Gibco-BRL) ، 0.1 ملي مولار 2ME ، 1 ملي بيروفات الصوديوم ، 2 ملي L- الجلوتامين ، 0.1 ملي مولار NEAA ، 20 ميكروغرام / مل بلاستيدين S هيدروكلوريد (فوناكوشي) ، و 1000 وحدة دولية / مل LIF. تم الحفاظ على الخلايا الجذعية الجنينية المزروعة بـ Pdx1-GFP (هدية من مختبرات E. L- الجلوتامين ، 0.1 ملي مولار NEAA ، 1 × نيوكليوسيد (Chemicon) و 1000 IU / ml LIF (Micallef et al. ، 2005).

إنشاء خطوط الخلايا الجذعية الجنينية مع التعبير العقدي الشرطي

تم استخدام النظام التنظيمي للتتراسيكلين (Tet) للحث على التعبير العقدي في استنساخ الخلايا الجذعية الجنينية كما هو موضح سابقًا (Era and Witte ، 2000). تم نقل خلايا E14tg2a ES بشكل ثابت باستخدام معامل التتراسيكلين (tTA). قابل للتنظيم عقدية تم إنشاء الإنشاء عن طريق إدخال الماوس عقدية [كدنا] في سابقة بمعنى البيئةموقع RI لـ pUHD 10-3 IRES GFP (هدية من T. Era ، مركز علم الأحياء التنموي ، RIKEN ، كوبي ، اليابان). تم إنشاء خطوط الخلايا المعبرة عن العقدة التي تحفز على Tet عن طريق تعداء مستقر لـ pUHD 10-3 Nodal IRES GFP في الخلايا الأبوية. تم الحفاظ على استنساخ الخلايا ES المنظم للتعبير العقدي (نظام Tet-off) في وجود 200 ميكروغرام / مل G418 و 1000 وحدة دولية / مل LIF و 1 ميكروغرام / مل تتراسيكلين. في الدراسات الأولية ، نقلنا ناقلًا فارغًا إلى خلايا E14tg2a ES. ثم عالجنا الخلايا باستخدام التتراسيكلين وأظهرنا أن التفاعلات التي لاحظناها كانت محددة.

التمايز في المختبر بين الأديم الباطن والأديم المتوسط

قبل تحريض التمايز ، تمت زراعة الخلايا الجذعية الجنينية المؤكدة في وجود أو عدم وجود Tet لمدة 3 أيام كخلايا جذعية جنينية غير متمايزة (المرحلة 1). تم فصل الخلايا مع 0.25٪ التربسين و 0.04٪ EDTA في برنامج تلفزيوني. تم طلاء 1000 خلية على أطباق مزروعة بستة آبار مطلية بالنوع الرابع من الكولاجين (Biocoat Becton Dickinson) في وسط أساسي من α- الحد الأدنى (α-MEM: Gibco-BRL) يحتوي على 10 ٪ FCS و 0.1 ملي مولار و 200 ميكروغرام / مل G418 في وجود أو عدم وجود التيت ، واستزراعها لمدة 10 أيام (المرحلة 2 انظر الشكل 1 ب). لم نقم بتغذية الخلايا الجذعية الجنينية أثناء المرحلة الثانية. لتحديد تنشيط المسار العقدي ، أضفنا 10 ميكرومتر SB431542 ، مثبط ALK4 / 5/7 (Tocris) ، أو 1.0 ميكروغرام / مل من الجسم المضاد Cripto للفأر (أنظمة R & ampD) أثناء المرحلة 2. لتحقيق مزيد من النضج لمشتقات الأديم الباطن النهائية ، قمنا بفحص تقليل الإشارات العقدية باستخدام Tet-on وتشكيل مجاميع الخلايا في وسط αMEM الجديد الذي يحتوي على 10٪ FCS و 0.1 ملي مولار 2ME ، وخلايا ES مستزرعة لـ 4 إضافية أيام (المرحلة 3 انظر الشكل 3 أ). لم نقم بتغذية الخلايا الجذعية الجنينية خلال المرحلة الثالثة.

التمايز في الجسم الحي بين الأديم الباطن والأديم المتوسط

تم إجراء جميع الدراسات على الحيوانات وفقًا لإرشادات رعاية الحيوان والاستخدام بجامعة كوبي. لتشكيل الجسم الجنيني ، تمت زراعة 6 × 10 5 الخلايا الجذعية الجنينية المعبرة للعقد لمدة 4 أيام في أطباق التعلق منخفضة جدًا من كوستار (Corning) مع LIF و G418 في وجود Tet. تم استخدام 6 × 10 5 خلايا E14tg2a كعنصر تحكم. تحت التخدير العام ، تم تطعيم ذكور الفئران العارية البالغة من العمر 5 أسابيع (Crea ، اليابان) بـ EBs (مشتقة من E14tg2a أو الخلايا الجذعية الجنينية التي تعبر عن العقدي) في الفراغ الكلوي تحت المحفظة الأيسر. بعد أسبوع واحد من الزرع في حالة Tet-off / Nodal-on ، تم إعطاء مياه الشرب مع 1 مجم / مل من دوكسيسيكلين (Sigma) (مجموعة تشغيل / إيقاف عقدي) أو بدون دوكسيسيكلين (مجموعة تشغيل / تشغيل عقدي) إلى المستلمين أسبوعين إضافيين. المستلمون (ن= 3) تمت التضحية بها ، وتمت إزالة الطعوم ، ووزنها ، وتثبيتها في 4 ٪ بارافورمالدهيد ، وإدراجها في مركب OCT. ثم تم تقسيمها لتوليد أقسام نسيجية بسمك 10 ميكرومتر للكيمياء المناعية. تم تجانس الطعوم الأخرى في كاشف TRIzol وتم إجراء RT-PCR كما هو موضح أدناه. يتم إعطاء جميع البيانات كمتوسط ​​(من عدد العينات المشار إليه) ± الخطأ المعياري للمتوسط. ثنائي الذيل ر- تم إجراء اختبارات لتحديد الدلالة الإحصائية.

تمايز الأديم الباطن والأديم المتوسط ​​عن الخلايا الجذعية الجنينية غير المعالجة وراثياً

تم إجراء الثقافة المشتركة مع إدراج ثقافة الخلية (حجم المسام: 0.4 ميكرومتر فالكون) في 12 لوحة جيدة. تم طلاء 1 × 10 4 الخلايا ES التي تعبر عن العقدي على إدراج علوي ، وتم طلاء 5 × 10 3 من الخلايا الجذعية الجنينية غير المعالجة وراثيًا (EB5) على حجرة سفلية مطلية بالجيلاتين وتم تربيتها لمدة 7 أيام في α-MEM مع 10٪ FCS ، 0.1 ملي مولار ، بنسلين-ستربتومايسين (انظر الشكل 6 أ). لم نقم بإطعام الخلايا الجذعية الجنينية لمدة 7 أيام. قمنا أيضًا بفحص الوسائط الشرطية (CM) للخلايا الجذعية الجنينية التي تعبر عن العقدي واستبدلنا نصف الوسط بـ CM كل يومين لمدة 7 أيام. لتحديد تنشيط المسار العقدي ، أضفنا 10 ميكرومتر SB431542 ، مثبط ALK4 / 5/7 ، أو 1.0 ميكروغرام / مل من الجسم المضاد Cripto المضاد للفأر إلى CM.

التدفق الخلوي

تم حصاد الخلايا المستنبتة باستخدام محلول تفكك الخلايا (Gibco-BRL) وتحليلها. تم تحضين الخلايا 1 × 10 5 المنفصلة مع كل نوع من الأجسام المضادة عند 4 درجات مئوية لمدة 20 دقيقة. تم حظر ارتباط الأجسام المضادة غير المحددة باستخدام الأجسام المضادة أحادية النسيلة CD16 / CD32 النقية للفئران (Becton Dickinson) لمدة 15 دقيقة. كانت الخلايا ملطخة بجسم مضاد أحادي النسيلة مترافق مع البيوتين (mAb) ، أو مضاد لـ VEGFR2 mAb (Becton Dickinson) ، أو مضاد لـ PDGFRα mAb (eBioscience ، CA). تم إعادة تعليق الخلايا الملطخة في محلول ملح متوازن من Hank (Gibco-BRL) يحتوي على 1 ٪ من ألبومين مصل البقر و 1 ميكروغرام / مل من يوديد البروبيديوم (Sigma) لاستبعاد الخلايا الميتة. تم فرز الخلايا وتحليلها بواسطة FACS Aria و Calibur (ن= 5 أنظمة قياس مناعة بكتون ديكنسون).

تحليل لطخة غربية

تم إجراء تحليل لطخة غربية باستخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للفأر. تم تعليق إجمالي 1 × 10 6 خلايا في 100 ميكرولتر من محلول تحلل الغليان الذي يحتوي على 25 ملي مولار تريس (درجة الحموضة 7.5) ، 100 ملي كلوريد الصوديوم ، 2 مم EDTA ، 0.5٪ تريتون X-100 ، 20٪ جلسرين ، 2٪ SDS ، 5 ٪ 2ME و 0.1٪ Bromophenol Blue وكوكتيل مثبط البروتياز (Nacalai ، اليابان). تم استخدام كوكتيل مثبط الفوسفاتيز (Nacalai ، اليابان) لتنشيف phospho-Smad2. تم فصل كل عينة (20 ميكرولتر) على هلام SDS Tris-glycine 12.5٪. تم نقل البروتينات إلى غشاء ثنائي فلوريد البولي فينيلدين وتم تصورها باستخدام مجموعة محسنة للكشف عن التلألؤ الكيميائي (Amersham Pharmacia). تم تحضين الأغشية بالأجسام المضادة العقدية متعددة النسيلة (أنظمة R & ampD 1: 500) ، أو الأجسام المضادة لـ phospho-Smad2 ، أو الأجسام المضادة phospho-Smad1 / 5/8 (تقنية تشوير الخلية 1: 200) عند 4 درجات مئوية طوال الليل. تم استخدام إما IgG الماعز المضاد للفأر أو IgG المضاد للأرانب المقترن بـ HRP (Bio-Rad) كجسم مضاد ثانوي.

تحليل RT-PCR

تم تحضير إجمالي الحمض النووي الريبي باستخدام كاشف TRIzol (Invitrogen) و RQ1 RNase الخالي من DNase (Promega). لتخليق (كدنا) ، تم استخدام بادئات oligo (dT) لتهيئة تفاعلات النسخ العكسي ، وتم إجراء التركيب باستخدام Superscript II (Invitrogen). تم إجراء PCR مع طق بوليميراز (بروميغا). يتم سرد تسلسل التمهيدي في جدول المواد التكميلية S1. تم تصنيع متواليات التمهيدي لعائلة TGFβ الفائقة كما هو موصوف سابقًا (Oxburgh وآخرون ، 2004).

الوقت الحقيقي RT-PCR

تم قياس تعبير mRNA بواسطة RT-PCR في الوقت الفعلي باستخدام Lightcycler 3 (Roche). تم إجراء تفاعلات RT-PCR بخطوة واحدة في أنابيب شعرية باستخدام مجموعة تضخيم Lightcycler RNA SYBR Green I. 200 نانوغرام إجمالي الحمض النووي الريبي ، 0.1 ميكرول / لتر من كل من البادئات الحسية والمضادة للحساسية ، ومخاليط SYBR Green I في الحجم الإجمالي من تم استخدام 20 ميكرولتر في كل شعري. يتكون تفاعل RT من 45 دورة من 55 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة ، ثم التسخين إلى 95 درجة مئوية لمدة 10 ثوانٍ.

التحليل المناعي

تم غسل الخلايا المستنبتة ثلاث مرات باستخدام برنامج تلفزيوني ، وتثبيتها في ميثانول عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة 10 دقائق ، وغسلها ثلاث مرات باستخدام برنامج تلفزيوني. تم حظر ارتباط الأجسام المضادة غير المحددة باستخدام PBS مع 1٪ Triton X-100 (PBST) و 10٪ FCS لمدة 30 دقيقة. تم استخدام التخفيفات التالية من الأجسام المضادة الأولية: مضاد للألبومين للأرنب 1: 5000 (تكوين حيوي ، بول ، المملكة المتحدة) ، ماعز مضاد لـ Foxa2 1: 100 (سانتا كروز) ، مضاد للأرانب IFABP 1: 1000 (Green et al. ، 1992 ) ، فأر مضاد لـ β-tubulin III 1: 1000 (Sigma) ، مضاد للأرنب Pdx-1: 100 (TransGenic ، كوبي ، اليابان) ، مضاد للأرنب TTF1: 1000 (Biopat ، Caserta ، إيطاليا) ، مضاد للأرانب - خافض للتوتر السطحي C (proSftpC) 1: 1000 (Chemicon) ، مضاد للفأر pancytokeratin (panCK) 1: 100 (Sigma) ، فأر مضاد لـ E-cadherin 1: 100 (Takara ، Otsu ، اليابان) ، فأر مضاد لـ SSEA-1 1:50 (أنظمة R & ampD) ، فأر مضاد لـ Oct3 و / أو 4 1:50 (سانتا كروز) ، أرنب مضاد للجلوكاجون 1: 100 (داكو) ، مضاد للفئران CXCR4 1: 100 (BD Bioscience) ، مضاد للجرذان VEGFR2 (Flk1) 1: 100 (BD Bioscience) ، أرنب مضاد لـ VE-cadherin 1: 100 (سانتا كروز) ، أكتين عضلي أملس مضاد لـ α 1: 500 (سيغما). تم تحضين الخلايا الثابتة بالأجسام المضادة الأولية عند 4 درجات مئوية طوال الليل. تم بعد ذلك غسل الخلايا ثلاث مرات باستخدام PBST ، واحتضانها بالأجسام المضادة الثانوية المناسبة المسمى Alexa Fluor 555- أو Alexa Fluor 488- الماعز المترافق المضاد للأرنب أو المضاد للفأر IgG أو IgG المضاد للماعز بالحمار 1: 200 (مجسات جزيئية ) لمدة ساعة في درجة حرارة الغرفة. تم غسل الخلايا باستخدام PBST وتم ملاحظتها لاحقًا بواسطة الفحص المجهري للتألق المناعي (زايس LSM510).


شاهد الفيديو: الفصل الثاني الجهاز الهيكلي الاستاذ تحسين الرفاعي (كانون الثاني 2022).