Генетична регулация на уроци по морфогенеза от разклоняване от фенотипи на загуби

Резюме

Разклонената морфогенеза, дефинирана като растеж и разклоняване на епителните тубули по време на ембриогенеза, е основна характеристика на бъбречната, белодробната, млечната, подмандибуларната и панкреатичната морфогенеза при бозайници. Доказано е, че нарушаването на разклонената морфогенеза води до лошо развитие на някои от тези органи. Генетичните проучвания при засегнати хора и мутантни мишки включват транскрипционни фактори, секретирани растежни фактори и сигнални молекули на клетъчната повърхност като основни регулатори на разклоняващата се морфогенеза. Тези фактори действат в рамките на мрежи, които изглежда упражняват строг контрол върху броя и местоположението на клоновете. Този преглед обобщава настоящите знания относно молекулярния контрол на разклоняващата се морфогенеза in vivo, с особен акцент върху генетичния принос за нарушената разклонена морфогенеза при мишки и хора.

морфогенеза

Достъпът е предоставен от

Общ преглед

ОБЩИ ТЕМИ ПО ВРЕМЕ НА КЛОНИРАНЕТО НА МОРФОГЕНЕЗАТА

СВЪРЗВАНЕ НА МОРФОГЕНЕЗА ПО ВРЕМЕ НА РАЗВИТИЕ НА БЪБРЕЦИТЕ

Образуването на бъбреците се започва след 5 гестационна бременност при хора, когато уретерният канал се разшири странично от канала на Wolff и нахлуе в съседния метанефрен мезенхим. След това уретералната пъпка претърпява повтарящи се бифидни разклонения, наречени така, защото всяко събитие се състои от разширяване на клона на напредващата уретерална пъпка до основния й край, разделяне на луковицата, което води до образуване на нови клонове и удължаване. . От 10-то до 11-то поколение на клонове, моделът на клонове става терминален бифид. По време на разклоняващата се морфогенеза, така образуваните 65 000 събирателни канала се превръщат в кортикални и медуларни събирателни канали, процес от съществено значение за функционирането на зрелия бъбрек. По време на по-късните етапи на развитие на бъбреците, тръбните сегменти, образувани от първите пет поколения клонове на уретерални пъпки, се преоформят, за да образуват таза и чашките [прегледано от Piscione и Rosenblum (1)].

Молекулярен контрол на бъбречно разклонената морфогенеза

Растеж на уретерални пъпки.

Таблица в пълен размер

Уретерална пъпка и събирателен канал.

Последните резултати показват, че сигнализирането на BMPs чрез техните ALK рецептори инхибира разклоняващата се морфогенеза. Целевата свръхекспресия на ALK3 в уретерната пъпка намалява разклоняващата се морфогенеза и е свързана с намалено образуване на нефрон (17). До степента, в която уретералната пъпка и клетките за събиране на канал експресират RET, FGFR и ALK рецептори, цитираните по-горе изследвания предполагат, че интегрирането на сигнали от тези разнообразни и противоположни пътища от уретералната пъпка и събирането на канални клетки контролират поведението на разклоняване.

Кортикомедуларен модел.

Образуване на чашки и таз.

СВЪРЗВАНЕ НА МОРФОГЕНЕЗА ПО ВРЕМЕ НА РАЗВИТИЕ

Белите дробове произхождат от ларинготрахеалния жлеб на ендодермалния епител, покриващ пода на примитивния ембрионален преден фаринкс. При бременност 3-4 седмици при хората браздата се отделя от първичния хранопровод дорзовентрално, за да образува рудимента на трахеята, който поражда две първични бронхиални пъпки. Това първоначално събитие на разклоняване е последвано от 23 поколения разклонения чрез инвазия в околния мезенхим и бифидно разклоняване. Лобуларното развитие в белия дроб на бозайниците е асиметрично, което води до повече лобове в десния бял дроб (четири при мишки; три при хора), отколкото в левия (един при мишки; два при хора) [прегледано от Mendelsohn et al. (24) и Motoyama et al. (25)].