Истмико организатор , или организатор перешеек , также известный как средний мозг-задний мозгом границы ( MHB ), является вторичным организатором регионом , который развивается на стыке среднего мозга и задний мозг (эмбриональный задний мозг ). [1] MHB экспрессирует сигнальные молекулы, которые регулируют дифференцировку и формирование паттерна соседнего нейроэпителия . Это позволяет развивать средний и задний мозг, а также определять подтипы нейронов в этих регионах.[2] Тот фактчто МЫ являются достаточными для развития среднего и заднего мозга был показана в эксперименте , где перепела MHB клетка , трансплантированная в передний мозг о наличии куриного быласостоянии индуцировать эктопический средний мозг и мозжечок . [3]
Развитие перешейка (MHB) [ править ]
Развитие и локализация MHB опосредуются факторами транскрипции Otx2 и Gbx2 . [2] Otx2 это выражено в передней части нервной трубки и клеток в задней части нервной трубки выразить Gbx2 . [3] Эти два гомеодоменных фактора транскрипции активируются Irx1, а затем перекрестно ингибируют друг друга в развивающейся центральной нервной системе (ЦНС). [3] Это приводит к созданию определенной границы, которая становится областью истмического организатора после закрытия нервной трубки. [2]
Сигнальные молекулы [ править ]
Обычный комбинированный паттерн экспрессии всех задействованных сигнальных молекул необходим для образования и поддержания MHB, а также для развития среднего мозга и мозжечка. Следующие три сигнальные молекулы действуют во взаимосвязанной сети, чтобы установить и поддерживать MHB. [3] Потеря одного из них приводит не только к снижению экспрессии двух других, но также приводит к частичной или полной потере среднего и заднего мозга.
Fgf8 [ править ]
Взаимодействие между Otx2 и Gbx2 в MHB приводит к экспрессии фактора роста фибробластов 8 (Fgf8) . Из известных изоформ из Fgf8 , Fgf8a и Fgf8b было показано , что выражается в истмико организатора с Fgf8b будучи широко распространены. [1] Экспрессия Fgf8 приводит к активации En1 в клетках, которые экспрессируют Irx1 и Otx2 .
Было показано, что Fgf8 является организующей молекулой в MHB посредством эксперимента, в котором гранула, нагруженная Fgf8, помещалась в более переднюю область нервной трубки. [3] Это привело к образованию нового эктопического MHB и показало, что Fgf8 может имитировать активность MHB, чтобы индуцировать образование структур среднего и заднего мозга из передних тканей .
Передача сигналов Fgf8 в MHB в сочетании с экспрессией Otx2 индуцирует дифференцировку дофаминергических нейронов в среднем мозге. С другой стороны, когда экспрессия Fgf8 распространяется на Gbx2, экспрессирующий задний мозг, это ведет к дифференцировке серотонинергических нейронов. Позже в эмбриональном развитии , Fgf8 выражение локализуется в ростральное большинстве Gbx2 экспрессирующих клеток (хвостовая область МОВ) в нервной трубке. [4]
Wnt1 [ править ]
Wnt1 сначала экспрессируется восновном во всем среднем мозге ( клетки, экспрессирующие Otx2 ). [5] Как только граница среднего и заднего мозга сформирована,экспрессия Wnt1 локализуется на верхней пластинке нервной трубки и в задней части среднего мозга. В MHB Wnt1 играет роль в пролиферации клеток, а также поддерживаетэкспрессию FGF8 .
Engrailed-1 [ править ]
Фактор транскрипции En1 экспрессируется в MHB. В клетках, которые экспрессируют как Otx2, так и Irx1 , En1 активируется с помощью передачи сигналов Fgf8. Экспрессия En1 в клетках, которые экспрессируют как Pax2, так и Otx2, приводит к идентичности / судьбе среднего мозга. [5]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Накамура, H; Ватанабэ, Y (2005). «Организатор перешейка и регионализация среднего и среднего мозга» . Международный журнал биологии развития . 49 (2–3): 231–5. DOI : 10,1387 / ijdb.041964hn . PMID 15906236 .
- ^ a b c Сигельбаум, Стивен А. и А. Джеймс Хадспет. Принципы нейронауки. Ред. Эрик Р. Кандел, Джеймс Х. Шварц и Томас М. Джессел. Vol. 5. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 2013. [ необходимые страницы ]
- ^ a b c d e Sanes, D; Reh, T; Харрис, W (2012). «Глава 2: Полярность и сегментация». Развитие нервной системы (3-е изд.). Берлингтон, Массачусетс: Academic Press. С. 23–48. ISBN 9780080923208.
- ^ Вурст, Вт; Балли-Куиф, Л. (февраль 2001 г.). «Формирование паттерна нервной пластинки: перед и после истмического организатора». Обзоры природы. Неврология . 2 (2): 99–108. DOI : 10.1038 / 35053516 . PMID 11253000 .
- ^ a b Накамура, H; Катахира, Т; Matsunaga, E; Сато, Т. (сентябрь 2005 г.). «Организатор перешейка для развития среднего и заднего мозга». Обзоры исследований мозга . 49 (2): 120–6. DOI : 10.1016 / j.brainresrev.2004.10.005 . PMID 16111543 .
