Jump to content

Нейрит

(Перенаправлено с нейронного процесса )

Неврит нейронный или отросток относится к любому выступу из клетки нейрона тела . Этот выступ может быть либо аксоном , либо дендритом . Этот термин часто используется, когда речь идет о незрелых или развивающихся нейронах, особенно о клетках в культуре может быть трудно отличить аксоны от дендритов . дифференцировки , поскольку до завершения [1]

Развитие нейритов

[ редактировать ]

Развитие нейрита ( нейритогенез ) требует сложного взаимодействия как внеклеточных, так и внутриклеточных сигналов. В каждой точке развивающегося нейрита имеются рецепторы, улавливающие как положительные, так и отрицательные сигналы роста со всех направлений в окружающем пространстве. [2] Развивающийся нейрит суммирует все эти сигналы роста, чтобы определить, в каком направлении в конечном итоге будет расти нейрит. [2] Хотя не все сигналы роста известны, некоторые из них были идентифицированы и охарактеризованы. Среди известных сигналов внеклеточного роста — нетрин , хемоаттрактант средней линии, а также семафорин , эфрин и коллапсин — все ингибиторы роста нейритов. [2] [3] [4]

Молодые нейриты часто упакованы пучками микротрубочек , рост которых стимулируется нейротрофическими факторами , такими как фактор роста нервов (NGF). [5] Тау-белки могут способствовать стабилизации микротрубочек путем связывания с микротрубочками, защищая их от белков, разрывающих микротрубочки. [6] Даже после стабилизации микротрубочек цитоскелет нейрона остается динамичным. Актиновые нити сохраняют свои динамические свойства в нейрите, который станет аксоном, чтобы вытолкнуть пучки микротрубочек наружу и удлинить аксон. [7] Однако во всех других нейритах актиновые нити стабилизируются миозином. [8] Это предотвращает развитие нескольких аксонов.

Молекула адгезии нервных клеток N-CAM одновременно объединяется с другой N-CAM и рецептором фактора роста фибробластов , стимулируя тирозинкиназную активность этого рецептора и индуцируя рост нейритов. [9]

Существует несколько наборов программного обеспечения для облегчения отслеживания нейритов на изображениях, таких как NeuronJ (плагин ImageJ), [10] Нейромантичный, [11] и система Нейролюцида. [12]

Слабые эндогенные электрические поля могут использоваться как для облегчения, так и для направления роста отростков нейритов клеточной сомы. ЭП умеренной силы использовались для направления и усиления роста нейритов как на мышиных , так и на мышиных моделях, а также ксенопуса на моделях . Совместное культивирование нейронов с электрически выровненной глиальной тканью также стимулирует рост нейритов, поскольку она богата нейротрофинами , которые способствуют росту нервов. [ нужна ссылка ] .

Установление полярности

[ редактировать ]

В пробирке

[ редактировать ]
Duration: 20 seconds.
Нейроны ганглиев дорсальных корешков (слева) расширяют нейриты в микрофлюидном устройстве (промежуток времени более 48 часов). [13]

Недифференцированный нейрон млекопитающих, помещенный в культуру, втягивает все уже выросшие нейриты. [14] Через 0,5–1,5 дня после высева в культуру несколько второстепенных нейритов начнут выступать из тела клетки. [14] Где-то между 1,5 и 3 днями один из второстепенных нейритов начинает значительно перерастать другие нейриты. Этот нейрит в конечном итоге станет аксоном . На 4-7 дни оставшиеся второстепенные нейриты начнут дифференцироваться в дендриты. [14] К 7-му дню нейрон должен быть полностью поляризован, иметь функциональные дендриты и аксон. [14]

В естественных условиях

[ редактировать ]

Неврит, растущий in vivo, окружен тысячами внеклеточных сигналов, которые, в свою очередь, могут модулироваться сотнями внутриклеточных путей, и механизмы того, как эти конкурирующие химические сигналы влияют на окончательную дифференцировку нейритов in vivo , точно не изучены. Известно, что в 60% случаев первый нейрит, выступающий из тела клетки, становится аксоном. [14] В 30% случаев первым из тела клетки выступает нейрит, которому не суждено стать аксоном. В 10% случаев нейрит, который станет аксоном, выступает из тела клетки одновременно с одним или несколькими другими нейритами. [14] Было высказано предположение, что второстепенный нейрит может расширяться наружу до тех пор, пока не коснется уже развитого аксона другого нейрона. В этот момент нейрит начнет дифференцироваться в аксон. Это известно как модель «коснись и пойди». [14] Однако эта модель не объясняет, как развился первый аксон.

Какие бы внеклеточные сигналы ни участвовали в индукции образования аксонов, они передаются по меньшей мере четырьмя различными путями: путем Rac-1, Ras-опосредованным путем, путем цАМФ -киназы печени B1 и путем кальций/кальмодулин-зависимой протеинкиназы. [14] Дефицит любого из этих путей приведет к неспособности развития нейрона. [14]

После образования одного аксона нейрон должен предотвратить превращение всех остальных нейритов в аксоны. Это известно как глобальное торможение. [14] Было высказано предположение, что глобальное торможение достигается за счет дальнего действия сигнала отрицательной обратной связи, высвобождаемого из развитого аксона и поглощаемого другим нейритом. [15] Однако сигнальная молекула дальнего действия не была обнаружена. [14] С другой стороны, было высказано предположение, что накопление аксональных факторов роста в нейрите, которому суждено стать аксоном, означает, что по умолчанию происходит истощение аксональных факторов роста, поскольку они должны конкурировать за одни и те же белки. [16] Это приводит к тому, что другие нейриты превращаются в дендриты, поскольку им не хватает достаточных концентраций факторов роста аксонов, чтобы стать аксонами. [16] Это позволило бы реализовать механизм глобального ингибирования без необходимости в сигнальной молекуле дальнего действия.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Флинн, Кевин С (01 января 2013 г.). «Цитоскелет и инициация нейритов» . Биоархитектура . 3 (4): 86–109. дои : 10.4161/bioa.26259 . ISSN   1949-0992 . ПМК   4201609 . ПМИД   24002528 .
  2. ^ Jump up to: а б с Валторта, Ф.; Леони, К. (28 февраля 1999 г.). «Молекулярные механизмы растяжения нейритов» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 354 (1381): 387–394. дои : 10.1098/rstb.1999.0391 . ISSN   0962-8436 . ПМК   1692490 . ПМИД   10212488 .
  3. ^ Никлу, Симона П.; Франссен, Эльске Х.П.; Элерт, Эрих М.Э.; Танигучи, Масахико; Верхааген, Йост (1 декабря 2003 г.). «Семафорин 3А, полученный из менингеальных клеток, подавляет рост нейритов» (PDF) . Молекулярная и клеточная нейронауки . 24 (4): 902–912. дои : 10.1016/s1044-7431(03)00243-4 . ISSN   1044-7431 . ПМИД   14697657 . S2CID   12637023 .
  4. ^ Луо, Ю.; Райбл, Д.; Рэпер, JA (22 октября 1993 г.). «Коллапсин: белок головного мозга, который вызывает коллапс и паралич конусов роста нейронов» . Клетка . 75 (2): 217–227. дои : 10.1016/0092-8674(93)80064-л . ISSN   0092-8674 . ПМИД   8402908 . S2CID   46120825 .
  5. ^ Медведь, Марк Ф; Коннорс, Барри В.; Парадизо, Майкл А., Нейронаука, исследование мозга , Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс; Третье издание (1 февраля 2006 г.). ISBN   0-7817-6003-8
  6. ^ Цян, Лян; Ю, Вэньцянь; Андреадис, Афина; Ло, Миньхуа; Баас, Питер В. (22 марта 2006 г.). «Тау защищает микротрубочки в аксоне от разрыва катанином» . Журнал неврологии . 26 (12): 3120–3129. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5392-05.2006 . ISSN   0270-6474 . ПМК   6674103 . ПМИД   16554463 .
  7. ^ Сяо, Янгуй; Пэн, Инхуэй; Ван, Джун; Тан, Гэньюн; Чен, Ювэнь; Тан, Цзин; Йе, Вэнь-Цай; ИП, Нэнси Ю.; Ши, Лей (5 июля 2013 г.). «Атипичный фактор обмена гуаниновых нуклеотидов Dock4 регулирует дифференцировку нейритов посредством модуляции динамики Rac1 GTPase и актина» . Журнал биологической химии . 288 (27): 20034–20045. дои : 10.1074/jbc.M113.458612 . ISSN   0021-9258 . ПМК   3707701 . ПМИД   23720743 .
  8. ^ Торияма, Мичинори; Козава, Сатоши; Сакумура, Юичи; Инагаки, Наоюки (18 марта 2013 г.). «Преобразование сигнала в силы для роста аксонов посредством Pak1-опосредованного фосфорилирования Shootin1» . Современная биология . 23 (6): 529–534. Бибкод : 2013CBio...23..529T . дои : 10.1016/j.cub.2013.02.017 . hdl : 10061/8621 . ISSN   1879-0445 . ПМИД   23453953 .
  9. ^ Березин, Владимир (17 декабря 2009 г.). Структура и функция молекулы адгезии нервных клеток NCAM . Springer Science & Business Media. ISBN  978-1-4419-1170-4 .
  10. ^ «НейронДж» . imagescience.org . Проверено 10 июня 2024 г.
  11. ^ Мятт, Даррен Р.; Хэдлингтон, Тай; Асколи, Джорджио А.; Насуто, Славомир Дж. (16 марта 2012 г.). «Нейромантика – от полуручной к полуавтоматической реконструкции морфологии нейронов» . Границы нейроинформатики . 6 :4. дои : 10.3389/fninf.2012.00004 . ISSN   1662-5196 . ПМК   3305991 . ПМИД   22438842 .
  12. ^ «Нейролюцида®» . MBF Бионауки . Проверено 10 июня 2024 г.
  13. ^ Джонс, Питер Д.; Молина-Мартинес, Беатрис; Нидворок, Анита; Чезаре, Паоло (2024). «Микрофизиологическая система для параллельного морфологического и электрофизиологического считывания трехмерной культуры нейрональных клеток». Лаборатория на чипе . 24 (6): 1750–1761. дои : 10.1039/D3LC00963G . ISSN   1473-0197 . ПМИД   38348692 .
  14. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Такано, Тецуя; Сюй, Чунди; Фунахаси, Ясухиро; Намба, Такаши; Кайбути, Кодзо (15 июня 2015 г.). «Нейрональная поляризация» . Разработка . 142 (12): 2088–2093. дои : 10.1242/dev.114454 . ISSN   0950-1991 . ПМИД   26081570 .
  15. ^ Аримура, Нарико; Кайбути, Кодзо (01 марта 2007 г.). «Нейрональная полярность: от внеклеточных сигналов к внутриклеточным механизмам». Обзоры природы Неврология . 8 (3): 194–205. дои : 10.1038/nrn2056 . ISSN   1471-003X . ПМИД   17311006 . S2CID   15556921 .
  16. ^ Jump up to: а б Инагаки, Наоюки; Торияма, Мичинори; Сакумура, Юичи (1 июня 2011 г.). «Системная биология нарушения симметрии при формировании полярности нейронов». Развивающая нейробиология . 71 (6): 584–593. дои : 10.1002/dneu.20837 . hdl : 10061/10669 . ISSN   1932-846X . ПМИД   21557507 . S2CID   14746741 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1f2fa63ab1601c9a366019bf20a5d695__1721383380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1f/95/1f2fa63ab1601c9a366019bf20a5d695.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Neurite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)