stringtranslate.com

Клетки-ориентиры

Клетки-ориентиры — это клетки, которые помогают в субклеточной организации как роста, так и миграции нейронных аксонов . [1] Они действуют как промежуточные цели для длинных и сложных аксональных ростков, создавая короткие и легкие пути, направляя конусы роста аксонов к их целевой области. [2] [3]

Идентификация

При разрушении клетки-ориентира первичный конус роста теряет чувство направления и не достигает конечной точки назначения.

В 1976 году клетки-указатели были идентифицированы как у эмбрионов кузнечика, так и у дрозофилы . [4] [5] [6] [7] Отдельные клетки-указатели, действующие как «ступеньки» для расширения пионерских конусов роста Ti1 в ЦНС , были впервые обнаружены в зачатке конечности кузнечика. [4] [6] Однако клетки-указатели могут также действовать как группа. [4] Существует полоса эпителиальных клеток , называемых клетками пластинки основания, присутствующая в нервной трубке дрозофилы, доступная для связывания растущих аксонов. [4] Эти исследования определили клетки-указатели как прерывистые ориентиры, расположенные на будущих путях растущих аксонов, предоставляя высокоаффинные субстраты для связывания для навигации. [2]

Клетки-ориентиры, как правило, представляют собой незрелые глиальные клетки и нейронные клетки , которые еще не вырастили аксон. [2] [4] [8] Их можно обозначить как клетки ближнего действия или аксон-зависимые клетки. [2]

Чтобы квалифицироваться как направляющая клетка, нейроны, предположительно находящиеся под влиянием направляющей клетки, исследуются в процессе развития. [9] Чтобы проверить рассматриваемую направляющую клетку, сначала исследуется рост и миграция нейронного аксона в присутствии направляющей клетки. [9] Затем направляющая клетка разрушается для дальнейшего изучения роста и миграции нейронного аксона в отсутствие направляющей клетки. [10] [9] Если нейронный аксон тянется к пути в присутствии направляющей клетки и теряет свой путь в отсутствие направляющей клетки, он квалифицируется как направляющая клетка. [9] Пионерские нейроны Ti1 являются распространенным примером нейронов, которым требуются направляющие клетки для достижения своего конечного пункта назначения. [6] [9] Они должны войти в контакт с тремя направляющими нейронами, чтобы достичь ЦНС: Fe1, Tr1 и Cx1. [6] [9] Когда Cx1 разрушается, пионер Ti1 не может достичь ЦНС. [6] [9]

Роли в формировании

Боковой обонятельный тракт

Боковой обонятельный тракт (LOT) является первой системой, в которой предположительно клетки-ориентиры играют роль в аксональном наведении. [2] В этом миграционном пути обонятельные нейроны перемещаются из носовых полостей в митральные клетки в обонятельной луковице . [2] Митральные первичные аксоны расширяются и образуют пучок аксонов, называемый LOT, по направлению к более высоким обонятельным центрам: переднему обонятельному ядру , обонятельному бугорку , грушевидной коре , энторинальной коре и корковым ядрам миндалевидного тела . [2] «Клетки Lot», первые нейроны, появляющиеся в конечном мозге , считаются ориентационными столбами, поскольку у них есть клеточные субстраты для привлечения аксонов LOX. [2] Чтобы проверить их роль в наведении, ученые удалили клетки Lot с помощью токсина под названием 6-OHDA . [2] В результате аксоны LOT были остановлены в областях, где были разрушены клетки lot, что подтвердило, что клетки lot являются направляющими клетками. [2]

Энторинальные проекции

Клетки Кахаля-Ретциуса [11] являются первыми клетками, покрывающими кортикальный слой и зачаток гиппокампа, и регулируют кортикальное расслоение с помощью Рилина . [2] Для того чтобы установить связи с ГАМКергическими нейронами в различных областях гиппокампа ( stratum oriens , stratum radiatum и внутренний молекулярный слой), пионеры энторинальных нейронов устанавливают синаптические контакты с клетками Кахаля-Ретциуса. [2] Чтобы проверить их роль в наведении, ученые (Дель Рио и коллеги) удалили клетки Кахаля-Ретциуса с помощью 6-OHDA . [2] В результате энторинальные аксоны не росли в гиппокампе и управляли клетками Кахаля-Ретциуса как направляющими клетками. [2]

Таламокортикальные связи

Перирекулярные клетки (или клетки внутренней капсулы) являются нейронными направляющими клетками, расположенными вдоль пути создания внутренней капсулы . [2] Они обеспечивают каркас для кортикоталамических и таламокортикальных аксонов (TCA) для отправки сообщений в таламус . [2] Существуют факторы транскрипции , связанные с перирекулярными клетками: Mash1 , Lhx2 и Emx2 . Когда направляющие клетки мутируют с нокаутом экспрессии этих факторов, руководство TCA нарушается. [2]

Коридорные клетки — это еще один набор направляющих клеток, присутствующих для направления TCA. [2] Эти ГАМКергические нейроны мигрируют, образуя «коридор» между зонами пролиферации медиального ганглиозного возвышения и бледного шара . [2] Коридорные клетки обеспечивают рост TCA через области, происходящие от MGE. [ необходимо разъяснение ] Однако для установления связи между коридорными клетками и TCA необходимо активировать сигнальный путь Neurgulin1 с экспрессией рецепторов ErbB4 на поверхности TCA. [2]

мозолистое тело

Существуют субпопуляции глиальных клеток , которые обеспечивают направляющие сигналы для роста аксонов. [2] Первый набор клеток, называемый «срединной глиальной молнией», регулирует слияние срединной линии и направление пионерных аксонов к перегородке в направлении контралатерального полушария. [2] [7] «Глиальная стропа» — это второй набор, расположенный на кортикосептальной границе, который обеспечивает клеточные субстраты для миграции мозолистого тела через дорсальную срединную линию. [2] [7] «Глиальный клин» состоит из радиальных волокон, секретирующих отталкивающие сигналы, чтобы предотвратить проникновение аксонов в перегородку и расположить их по направлению к мозолистому телу . [2] [7] Последний набор глиальных клеток, расположенный в серой прослойке, контролирует позиционирование пионерных нейронов поясной извилины в области мозолистого тела . [2]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Палка, Дж.; Джон Палка; Кэтлин Э. Уитлок; Марджори А. Мюррей (февраль 1992 г.). «Клетки-путеводители». Current Opinion in Neurobiology . 2 (1): 48–54. doi :10.1016/0959-4388(92)90161-D. PMID  1638135.
  2. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxy Рубенштейн, Ракич, Джон, Паско (2013). Клеточная миграция и формирование нейронных связей: всесторонняя нейробиология развития . Academic Press. стр. 457–472. ISBN 9780123972668.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Гудман, Кори С.; Тессье-Лавин, Марк (1998). «Молекулярные механизмы аксонного наведения и распознавания цели». Молекулярные и клеточные подходы к нейронному развитию . С. 108–178. doi :10.1093/acprof:oso/9780195111668.003.0004. ISBN 9780195111668.
  4. ^ abcde Гордон-Уикс, Филлип (2005). Конусы роста нейронов . Cambridge University Press. стр. 104. ISBN 0521018544.
  5. ^ Блэк, Айра (2013). Клеточная и молекулярная биология развития нейронов . Springer Science & Business Media. стр. 70–71. ISBN 9781461327172.
  6. ^ abcde Breidbach, Kutsch, O, Wolfram (1995). Нервные системы беспозвоночных: эволюционный и сравнительный подход . Springer Science & Business Media. стр. 252–253. ISBN 9783764350765.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ abcd Лемке, Грег (2010). Нейробиология развития . Academic Press. стр. 387–391. ISBN 9780123751676.
  8. ^ Колон-Рамос ДА, Шен К, 2008 Клеточные проводники: глиальные клетки как ориентиры во время развития нейронных цепей. PLoS Biol 6(4): e112. doi :10.1371/journal.pbio.0060112
  9. ^ abcdefg Сэйнс, Дэн (2011). Развитие нервной системы . Academic Press. стр. 107. ISBN 978-0123745392.
  10. ^ Бентли, Дэвид; Майкл Коди (1983-07-07). «Пионерские аксоны теряют направленный рост после избирательного уничтожения направляющих клеток». Nature . 304 (5921): 62–65. doi :10.1038/304062a0. PMID  6866090.
  11. ^ Чао, Дэниел Л.; Ма, Ле; Шен, Канг (2009). «Кратковременные взаимодействия клеток при формировании нейронных цепей». Nature Reviews Neuroscience . 10 (4): 262–271. doi :10.1038/nrn2594. PMC 3083859. PMID 19300445  . 

Внешние ссылки