Мезенхима ( / ˈ m ɛ s ə n k aɪ m ˈ m iː z ən -/ [1] ) — тип рыхло организованной эмбриональной соединительной ткани животных из недифференцированных клеток , дающих начало большинству тканей, таких как кожа , кровь или кости . . [2] [3] Взаимодействия между мезенхимой и эпителием помогают формировать почти каждый орган развивающегося эмбриона. [4]
Мезенхима морфологически характеризуется выраженным матриксом основного вещества , содержащим рыхлый агрегат ретикулярных волокон и неспециализированных мезенхимальных стволовых клеток . [5] Мезенхимальные клетки могут легко мигрировать (в отличие от эпителиальных клеток , которые лишены подвижности, организованы в плотно прилегающие листы и поляризованы в апикально-базальной ориентации).
Мезенхима происходит из мезодермы . [6] Из мезодермы мезенхима выглядит как эмбриологически примитивный «суп». Этот «суп» существует как комбинация мезенхимальных клеток, серозной жидкости и множества различных тканевых белков. Серозная жидкость обычно содержит множество серозных элементов, таких как натрий и хлорид. Мезенхима развивается в ткани лимфатической и кровеносной систем , а также опорно-двигательного аппарата. Эта последняя система характеризуется наличием соединительных тканей по всему телу, таких как кость и хрящ . Злокачественный рак мезенхимальных клеток — разновидность саркомы . [7] [8]
Первое появление мезенхимы происходит во время гаструляции в результате процесса эпителиально-мезенхимального перехода (ЕМТ). Этот переход происходит за счет потери эпителиального кадгерина , плотных и слипчивых соединений на клеточных мембранах эпителиальных клеток . [9] Поверхностные молекулы подвергаются эндоцитозу , а цитоскелет микротрубочек теряет форму, позволяя мезенхиме мигрировать вдоль внеклеточного матрикса (ECM). Эпителиально-мезенхимальный переход происходит в эмбриональных клетках, которым требуется миграция через ткань или поверх нее, и за ним может следовать мезенхимально-эпителиальный переход с образованием вторичных эпителиальных тканей . Эмбриологические мезенхимальные клетки экспрессируют белок S100-A4 ( S100A4 ) [10], также известный как белок, специфичный для фибробластов , [11] что указывает на их общие свойства с мигрирующими взрослыми фибробластами , а также c-Fos , онкоген , связанный с регуляция эпителиального кадгерина. [12] [13] Как формирование примитивной полоски , так и мезенхимальной ткани зависит от пути Wnt/β-катенин . [14] Специфические маркеры мезенхимальной ткани включают дополнительную экспрессию факторов ЕСМ, таких как фибронектин и витронектин . [15]
Первыми клетками эмбриона, подвергающимися ЭМП и образующими мезенхиму, являются внеэмбриональные клетки трофэктодермы . Они мигрируют из тела бластоцисты в слой эндометрия матки , чтобы способствовать образованию прикрепленной плаценты . [16]
Первичная мезенхима — это первая возникающая эмбриональная мезенхимальная ткань, которая образуется из ЕМТ в клетках эпибласта . В эпибласте он индуцируется примитивной полоской посредством передачи сигналов Wnt и образует энтодерму и мезодерму из переходной ткани, называемой мезендодермой, во время процесса гаструляции . [17]
Формирование первичной мезенхимы зависит от экспрессии WNT3 . Другие недостатки в сигнальных путях, например, в Nodal (белок TGF-бета), приведут к дефектному формированию мезодермы . [9]
Слои ткани, образовавшиеся из примитивной полоски, вместе инвагинируются в эмбрион, и индуцированные мезенхимальные стволовые клетки проникают в него и образуют мезодерму . Мезодермальная ткань будет продолжать дифференцироваться и/или мигрировать по всему эмбриону, образуя в конечном итоге большинство слоев соединительной ткани тела. [18]
Эмбриологическая мезенхима особенно преходяща и вскоре дифференцируется после миграции. Нейральная мезенхима формируется вскоре после образования первичной мезенхимы. [19]
Взаимодействие с эктодермой и морфогенными факторами, образующими сомиты, приводит к тому, что некоторые первичные мезенхимы образуют нервную мезенхиму или параксиальную мезодерму и способствуют образованию сомитов . Нейральная мезенхима вскоре претерпевает мезенхимально-эпителиальный переход под влиянием WNT6 , продуцируемого эктодермой , с образованием сомитов . [20] Эти структуры подвергаются вторичной ЭМП, поскольку сомитная ткань мигрирует на более позднем этапе развития, образуя структурную соединительную ткань , такую как хрящ и скелетные мышцы . [21]
Клетки нервного гребня (NCC) образуются из нейроэктодермы , а не из первичной мезенхимы, из морфогенных сигналов нервного гребня . ЕМТ происходит в результате передачи сигналов Wnt , влияния генов Sox и потери E-кадгерина с поверхности клетки. NCC дополнительно требуют репрессии N-кадгерина и молекулы адгезии нервных клеток . НКС проникают в эмбрион из эпителиального нейроэктодермального слоя и мигрируют по всему организму, образуя множественные клетки периферической нервной системы (ПНС) и меланоциты . Миграция NCCs в первую очередь индуцируется передачей сигналов BMP и его ингибитором Noggin . [22] [23]
У некоторых беспозвоночных , таких как Porifera , Cnidaria , Ctenophora и некоторых триплобластов (а именно ацеломатов ), термин «мезенхима» относится к более или менее твердой, но рыхло организованной ткани, состоящей из гелевого матрикса (мезоглеи ) с различные клеточные и волокнистые включения, расположенные между эпидермисом и гастродермой (у нетриплобластных животных обычно считается отсутствие «соединительной» ткани). В некоторых случаях мезоглея бесклеточная. [24]
Когда клеточный материал редкий или плотно упакован, как у книдарий, мезенхиму иногда называют колленхимой или паренхимой у плоских червей. [25] Когда клеточный материал отсутствует, как у Hydrozoa ), слой правильно называется мезоглеей . [25]
У некоторых колониальных книдарий мезенхима перфорирована гастроваскулярными каналами, проходящими между членами колонии. Вся эта матрица общего базального материала называется коенхимой . [25]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )