Лимфатические мешки являются частью развития лимфатической системы , известной как лимфангиогенез . [1] Лимфатические мешки являются предшественниками лимфатических сосудов . [2] Эти мешочки развиваются в результате процессов васкулогенеза и ангиогенеза . Однако имеются данные о наличии обоих этих процессов у разных организмов. Считается, что у мышей лимфатические компоненты образуются в результате ангиогенного процесса. Но есть данные, полученные на эмбрионах птиц, которые дают основание предположить, что лимфатические сосуды возникают у эмбрионов посредством процесса, подобного васкулогенезу, из лимфангиобластных эндотелиальных клеток-предшественников. [1]
Развитие лимфатической системы долгое время было широко обсуждаемой темой в биологии развития. Ранее обсуждались вопросы, развились ли лимфатические мешки из венозной системы или же они произошли из пространств мезенхимы , которые сходятся в центростремительном направлении и вторично открываются в вены. [3] Однако более поздние исследования показали, что формирование лимфатической системы начинается, когда часть эндотелиальных клеток из ранее сформированной яремной вены прорастает, образуя лимфатические мешочки. [4] Поскольку лимфатические мешки образуются из венозной системы, они обычно содержат эритроциты. [4] Считается, что лимфатические мешки напрямую связаны с венозной системой и что венозные и лимфатические компоненты сообщаются через небольшое отверстие. [4] Исследования показали, что развитие лимфатических мешочков происходит за счет набухания и разрастания прелимфатических скоплений из кардинальной вены , в процессе, называемом баллонированием . Вслед за баллонированием происходит процесс сдавливания, отделяющий лимфатические мешки от венозной системы. [4]
Эти процессы начинают формировать лимфатические мешки на 5-й неделе развития плода. В это время развиваются яремные лимфатические мешки. [1] Это пара расширений, которые собирают жидкость из лимфатических сосудов верхних конечностей, верхней части туловища, головы и шеи. Лимфатические узлы со временем развиваются на месте яремных лимфатических мешков. [1] Из левого яремного лимфатического мешка формируется шейная часть грудного протока. Из правого яремного лимфатического мешка формируются правый лимфатический проток, яремный и подключичный лимфатические стволы. [3] Через неделю, на 6-й неделе развития плода, формируются еще четыре лимфатических мешка. Это забрюшинный лимфатический мешок, хилезная цистерна и парные задние лимфатические мешки. [1] Задние лимфатические мешки связаны с местом соединения наружной и внутренней подвздошных вен. Эти четыре новых лимфатических мешка участвуют в сборе лимфы от туловища и нижних конечностей. Первоначально цистерна хили впадает в пару грудных лимфатических протоков. [1] Эти протоки впадают в венозные соединения внутренней яремной и подключичной вен. [1] Однако эти протоки в конечном итоге становятся одним грудным протоком, который происходит из каудальной части правого протока, краниальной части левого протока и срединного анастомоза. [1]
Существует множество факторов транскрипции , которые регулируют развитие лимфатической системы, особенно лимфатических мешков, но во всех мигрирующих предшественниках лимфатических эндотелиальных клеток присутствует один специфический фактор, связанный с Просперо гомеобокс-1 ( PROX1 ) . [1] Гомологи этого транскрипционного фактора были обнаружены у людей, кур, тритонов, лягушек, дрозофил и рыбок данио. [1] Когда развитие лимфатической системы начинается с кардинальной вены, все эндотелиальные клетки имеют потенциал стать лимфатическими. [1] На этот потенциал указывает наличие некоторых известных лимфатических маркеров, таких как рецептор фактора роста эндотелия сосудов-3 (Vegfr3 или Flt4; рецептор для VegfC и VegfD) , а также наличие Lyve1 , который представляет собой лимфатический специфичный гилуронан. рецептор. [1] Однако, независимо от присутствия этих маркеров, похоже, что только подмножество эндотелиальных клеток, которые начинают экспрессировать Prox1, образуют неразвитые лимфатические мешки. Как только эти клетки начинают экспрессировать Prox1 , они начинают экспрессировать более специфические лимфатические маркеры, такие как Nrp2 и Podoplanin . [1]
Многие эксперименты с участием мышей доказали важность транскрипционного фактора Prox1 в развитии примитивных лимфатических мешков. [1] В экспериментах, где у мышей был нокаут Prox1 , эмбрионы не смогли сформировать лимфатическую систему. Однако даже когда у мышей не было Prox1 , эндотелиальные клетки по-прежнему мигрируют так же, как и при развитии лимфатической системы, но по мере миграции этих клеток они никогда не развивают способность экспрессировать более специфические лимфатические маркеры. [1] Вместо этого они начнут экспрессировать маркеры, специфичные для эндотелия кровеносных сосудов. Эти маркеры включают CD34 и ламинин . [1] Этот эксперимент доказывает, что Prox1 необходим для спецификации лимфатических клеток. Считается, что Prox1 является единственным наиболее важным фактором транскрипции, который программирует судьбу эндотелиальных клеток, превращающихся в лимфатические компоненты. Также было обнаружено, что эктопическая экспрессия Prox1 в эпителии кровеносных сосудов может заставить сосудистые эндотелиальные клетки превращаться в лимфатические клетки. [1]