Промежуточная мезодерма
 | Эта статья может сбивать с толку или быть неясной для читателей . ( декабрь 2008 г. ) |
| Промежуточная мезодерма | |
|---|---|
 Расположение промежуточной мезодермы на ранней гаструляции и очертания производных органов у млекопитающих. * нервная трубка : серая. * Параксиальная мезодерма : розовая, у. * Промежуточная мезодерма: зеленый. * Латеральная пластинка мезодермы : фиолетовая. * хорда : синяя. * желточный мешок : желтый. | |
| Подробности | |
| Дает начало | Почки , половые железы |
| Идентификаторы | |
| латинский | промежуточная мезенхима |
| ТО | mesoderm_by_E5.6.0.0.0.0.2 E5.6.0.0.0.0.2 |
| Анатомическая терминология | |
Промежуточная мезодерма или промежуточная мезенхима — узкий участок мезодермы ( один из трёх первичных зародышевых листков ), расположенный между параксиальной мезодермой и латеральной пластинкой развивающегося зародыша . [1] Промежуточная мезодерма развивается в жизненно важные части мочеполовой системы ( почки , половые железы и соответствующие пути).
Раннее формирование
[ редактировать ]Факторы, регулирующие формирование промежуточной мезодермы, до конца не изучены. Полагают, что костные морфогенные белки , или BMPs, определяют области роста вдоль дорсально-вентральной оси мезодермы и играют центральную роль в формировании промежуточной мезодермы. [2] Передача сигналов Vg1/ Nodal является идентифицированным регулятором формирования промежуточной мезодермы, действующим через передачу сигналов BMP. [3] Избыточная передача сигналов Vg1/Nodal во время ранних стадий гаструляции приводит к расширению промежуточной мезодермы за счет прилегающей параксиальной мезодермы, тогда как ингибирование передачи сигналов Vg1/Nodal репрессирует образование промежуточной мезодермы. [4] Была установлена связь между передачей сигналов Vg1/Nodal и передачей сигналов BMP, посредством чего передача сигналов Vg1/Nodal регулирует образование промежуточной мезодермы путем модуляции индуцирующих рост эффектов передачи сигналов BMP. [4]
Другие необходимые маркеры индукции промежуточной мезодермы включают родственный ген с нечетным пропуском ( Osr1 ) и ген парного бокса-2 ( Pax2 ), которые требуют промежуточных уровней передачи сигналов BMP для активации. [3] Маркеры раннего формирования промежуточной мезодермы часто характерны не только для промежуточной мезодермы. Это можно увидеть на ранних стадиях дифференцировки промежуточной мезодермы, где более высокие уровни BMP стимулируют рост ткани латеральной пластинки, тогда как более низкие концентрации приводят к образованию параксиальной мезодермы и сомитов . [5] Osr1, который кодирует ДНК-связывающий белок «цинковые пальцы» , и экспрессия гомеобоксного гена LIM-типа ( Lhx1 ) перекрывается как в промежуточной мезодерме, так и в латеральной пластинке. Osr1 имеет домены экспрессии, охватывающие всю длину передне-задней (AP) оси от первых сомитов. Только на стадии 4-8 сомитов идентифицируются маркеры с большей специфичностью к промежуточной мезодерме, включая гены Pax2/8, активированные из 6-го сомита (Bouchard, 2002). Экспрессия Lhx1 также становится более ограниченной промежуточной мезодермой. [1] Генетический анализ в исследованиях на животных показывает, что передача сигналов Lhx1 , Osr1 и Pax2/8 критически важна для спецификации промежуточной мезодермы в ее ранние производные. [5]
Производные органы и ткани
[ редактировать ]По мере развития промежуточная мезодерма последовательно дифференцируется вдоль передне-задней оси на три последовательные стадии ранней мочеполовой системы млекопитающих и птиц , называемые пронефрос , мезонефрос и метанефрос соответственно ( зародыши анамниот образуют только пронефрос и мезонефрос). [2] Промежуточная мезодерма в конечном итоге разовьется в почку и части мужской и женской репродуктивной системы.
Почки
[ редактировать ]Ранние структуры почек включают пронефрос и мезонефрос, сложность, размер и продолжительность которых могут сильно различаться у разных видов позвоночных . [1] Взрослая почка, также называемая метанефрической почкой , формируется на заднем конце промежуточной мезодермы после дегенерации предыдущих, менее сложных структур почки. [1]
Пронефрос
[ редактировать ]примерно 22-й день у человека ) пронефральный проток формируется из промежуточной мезодермы, вентральнее передних Во время раннего развития ( сомитов. Клетки . преднефрального протока мигрируют каудально, индуцируя прилежащую мезенхиму с образованием канальцев исходной почечноподобной структуры, называемой пронефрос [6] Этот процесс регулируется маркерами Pax2/8. [7] Пронефрос активен у взрослых форм некоторых примитивных рыб и действует как основная выделительная система у личинок земноводных и эмбриональных форм более развитых рыб . [8] Однако у млекопитающих пронефральные канальцы и передняя часть пронефрального протока дегенерируют в течение 3,5 недель, на смену которым приходит мезонефрос, эмбриональная почка. [6]
Мезонефрос
[ редактировать ]Мезонефрос состоит из набора новых канальцев, образующихся с латеральной и вентральной сторон гонадного гребня, соединяющегося с клоакой . [5] Мезонефрос функционирует между 6-й и 10-й неделями эмбриональной жизни млекопитающих как временная почка, а у водных позвоночных служит постоянным выделительным органом. Через 8 недель после зачатия мезонефрос человека достигает максимального размера и начинает регрессировать, причем полная регрессия происходит к 16 неделе. [6] Несмотря на свою кратковременность, мезонефрос имеет решающее значение для развития таких структур, как вольфов проток (или мезонефрический проток), который, в свою очередь, дает начало зачатку мочеточника метанефрической почки. [9]
Метанефрос
[ редактировать ]Постоянная почка амниот , метанефрос, развивается в течение 10-й недели у эмбрионов человека и образуется в результате реципрокного взаимодействия метанефрогенной бластемы (или метанефрогенной мезенхимы) и зачатка мочеточника. [6] Нейротрофический фактор гонадного происхождения (GDNF), секретируемый метанефрогенной бластемой, активирует рецептор тирозинкиназу RET через корецептор GFRα1 и запускает рост Ret-положительных клеток из почечных протоков в направлении сигнала GDNF, способствуя росту и инвазии зачатков мочеточника. [1] разрешительный сигнал в виде белков Wnt Как только зачаток проникает в метанефрогенную бластему, активируется , который стимулирует конденсацию метанефрических мезенхимальных клеток вокруг кончиков зачатков мочеточника, начиная поляризацию бластемы с образованием эпителиальных клеток частей нефрона : проксимальные и канальцы , петли Генле дистальные извитые канальцы . [1] Зачаток мочеточника секретирует FGF2 (фактор роста фибробластов 2) и BMP7 (костный морфогенный белок 7) для предотвращения апоптоза в мезенхиме почки. [2] Затем конденсирующаяся мезенхима секретирует паракринные факторы, которые опосредуют ветвление зачатка мочеточника, дающее начало мочеточнику и собирательным трубочкам взрослой почки. [10]
Сопутствующие пороки развития и расстройства
[ редактировать ]опухоль Вильмса
[ редактировать ]Опухоль Вильмса (WT), также известная как нефробластома, представляет собой эмбриональную опухоль, происходящую из метанефрических бластемальных клеток, которые неспособны завершить мезенхимально-эпителиальный переход (MET), важнейший процесс дифференцировки почек, включающий переход от мультиполярной веретенообразной структуры. сформированной мезенхимальной клетки в плоскую совокупность поляризованных эпителиальных клеток. [11] Как следствие, WTs имеют трехфазную гистологию, состоящую из трех морфогенно различных типов клеток: недифференцированных бластемальных клеток, эпителиальных клеток и стромальных клеток. [11] Wnt/ βcatenin Сигнальный путь имеет решающее значение для инициации MET, где, в частности, белок WNT4 необходим для индукции эпителиальных почечных везикул и перехода от мезенхимальных к эпителиальным клеткам. [12] WT часто являются результатом генетических делеций или инактивирующих мутаций в WT1 (опухоль Вильмса 1), которые впоследствии ингибируют передачу сигналов Wnt/β-катенина и предотвращают прогрессирование MET. [11] [12]
Синдром персистирующего мюллерова протока
[ редактировать ]Синдром персистирующего мюллерова протока (СПМДС) — врожденное нарушение мужского полового развития и форма псевдогермафродитизма . Мужчины с ПМДС сохраняют нормальные мужские репродуктивные органы и наружные половые органы , но также обладают внутренними женскими репродуктивными органами, такими как матка и фаллопиевы трубы . [13] ПМДС в первую очередь вызван мутацией гена антимюллерова гормона (АМГ) (ПМДС типа 1) или гена AMHR2 (ПМДС типа 2). При ПМДС типа 1 АМГ либо не вырабатывается, либо вырабатывается в недостаточных количествах, либо дефектен, либо секретируется в неподходящее критическое время для мужской дифференциации. ПМДС типа 2 является результатом нечувствительности рецептора АМГ к молекулам АМГ. [14] В меньшем проценте случаев причина ПМДС до конца не ясна, но связана со сложными пороками развития мочеполовой области и парамезонефральных протоков во время развития мужских половых желез. [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Дресслер, Греция (декабрь 2009 г.). «Достижения в области ранней спецификации, развития и формирования паттернов почек» . Разработка . 136 (23): 3863–3874. дои : 10.1242/dev.034876 . ПМЦ 2778737 . ПМИД 19906853 .
- ^ Перейти обратно: а б с Барак, Хила; Розенфельдер, Леа; Скультайс, Томас М.; Решеф, Рам (9 марта 2005 г.). «Спецификация судьбы клеток вдоль передне-задней оси промежуточной мезодермы» . Динамика развития . 232 (4): 901–904. дои : 10.1002/dvdy.20263 . ПМИД 15759277 . S2CID 35055809 .
- ^ Перейти обратно: а б Катсу, К; Тацуми, Н; Ники, Д; Ямамура, К; Ёкоучи, Ю (1 февраля 2013 г.). «Мультимодальные эффекты передачи сигналов BMP на экспрессию Nodal в мезодерме латеральной пластинки во время формирования оси лево-право у куриного эмбриона» . Биология развития . 374 (1): 71–84. дои : 10.1016/j.ydbio.2012.11.027 . ПМИД 23206893 .
- ^ Перейти обратно: а б Флеминг, Б.М.; Елин Р.; Джеймс, Р.Г.; Scultheiss, TM (апрель 2013 г.). «Роль передачи сигналов Vg1/Nodal в спецификации промежуточной мезодермы» . Разработка . 140 (8): 1819–1829. дои : 10.1242/dev.093740 . ПМЦ 3621495 . ПМИД 23533180 .
- ^ Перейти обратно: а б с Патель, СР; Дресслер, Греция (июль 2013 г.). «Генетика и эпигенетика развития почек» . Семинары по нефрологии . 33 (4): 314–326. doi : 10.1016/j.semphanrol.2013.05.004 . ПМЦ 3767926 . ПМИД 24011574 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Гилберт, Скотт Ф. (2000). Биология развития (6-е изд.). Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates. ISBN 0-87893-243-7 .
- ^ Бушар, М; Суабни, А; Нойбузер, А; Бусслингер, М. (15 ноября 2002 г.). «Спецификация нефрической линии Pax2 и Pax8» . Гены и развитие . 16 (22): 2958–2970. дои : 10.1101/gad.240102 . ЧВК 187478 . ПМИД 12435636 .
- ^ Вингерт, РА; Дэвидсон, AJ (2 мая 2008 г.). «Пронефрос рыбок данио: модель для изучения сегментации нефронов» . Почки Интернешнл . 73 (10): 1120–1127. дои : 10.1038/ki.2008.37 . ПМИД 18322540 .
- ^ Ханнема, SE; Хьюз, Айова (2007). «Регуляция развития вольфова канала» . Гормональные исследования . 67 (3): 142–151. дои : 10.1159/000096644 . ПМИД 17077643 .
- ^ Мориц, К.М.; Винтур, Эм. (февраль 1999 г.). «Функциональное развитие мезо- и метанефроса». Детская нефрология (Берлин, Германия) . 13 (2): 171–178. дои : 10.1007/s004670050587 . ПМИД 10229008 . S2CID 10356536 .
- ^ Перейти обратно: а б с Карраро, DM; Рамальо, РФ; Маскетто, М. (23 марта 2016 г.). Опухоль Вильмса . Утрехт, Нидерланды: Публикации кодонов. стр. 149–162. ISBN 978-0-9944381-1-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Хасти, Северная Дакота (15 августа 2017 г.). «Опухоль Вильмса 1 (WT1) в развитии, гомеостазе и заболевании» . Разработка . 144 (16): 2862–2872. дои : 10.1242/dev.153163 . hdl : 20.500.11820/264c369d-27a6-4a25-9837-b4a9d2c861b8 . ПМИД 28811308 .
- ^ Перейти обратно: а б Джоссо, Н; Белвилл, К; Клементе, Н; Пикард, JY (5 мая 2005 г.). «АМГ и дефекты рецепторов АМГ при синдроме персистирующего мюллерова протока» . Обновление репродукции человека . 11 (4): 351–356. дои : 10.1093/humupd/dmi014 . PMID 15878900 .
- ^ Рей, Р; Джоссо, Н; Расин, К. (12 июня 2016 г.). Половая дифференциация . Южный Дартмут (Массачусетс): MDText.com, Inc.
