stringtranslate.com

Рост тканей

Рост, деление и пролиферация клеток

Рост ткани – это процесс, посредством которого ткань увеличивает свой размер . У животных рост тканей происходит во время эмбрионального развития , постнатального роста и регенерации тканей . Фундаментальной клеточной основой роста тканей является процесс пролиферации клеток , который включает в себя как рост клеток , так и деление клеток , происходящие параллельно. [1] [2] [3] [4]

Как контролируется пролиферация клеток во время роста ткани для определения конечного размера ткани, остается открытым вопросом в биологии. Неконтролируемый рост тканей является причиной рака .

Дифференциальная скорость пролиферации клеток внутри органа может влиять на пропорции, как и на ориентацию клеточных делений , и, таким образом, рост тканей способствует формированию тканей наряду с другими механизмами морфогенеза тканей .

Механизмы контроля роста тканей у животных

Механический контроль роста тканей кожи животных

Для некоторых тканей животных, таких как кожа млекопитающих , очевидно, что рост кожи в конечном итоге определяется размером тела, площадь поверхности которого покрывает кожа. Это предполагает, что пролиферация стволовых клеток кожи в базальном слое , вероятно, будет механически контролироваться, чтобы гарантировать, что кожа покрывает поверхность всего тела. Рост тела вызывает механическое растяжение кожи, которое ощущается стволовыми клетками кожи в базальном слое и, следовательно, приводит как к увеличению скорости пролиферации клеток , так и к содействию планарной ориентации делений стволовых клеток для производства новых стволовых клеток кожи. , а не только производить дифференцирующиеся супрабазальные дочерние клетки.

Пролиферация клеток в стволовых клетках кожи в базальном слое может управляться механически регулируемым семейством коактиваторов транскрипции YAP / TAZ , которые связываются с ДНК-связывающими транскрипционными факторами семейства TEAD в ядре , чтобы активировать экспрессию целевых генов и тем самым управлять клетками. распространение .

Для других тканей животных, таких как кости скелета или внутренние органы млекопитающих : кишечник , поджелудочная железа , почки или мозг , остается неясным, как сети регуляции генов развития , закодированные в геноме, приводят к органам таких разных размеров и пропорций.

Гормональный контроль роста тканей во всем организме животного

Хотя разные ткани животных растут с разной скоростью и производят органы очень разных пропорций, общую скорость роста всего тела животного можно модулировать с помощью циркулирующих гормонов семейства инсулина / ИФР-1 , которые активируют путь PI3K/AKT/mTOR в организме . Многие клетки организма увеличивают среднюю скорость роста и деления клеток , что приводит к увеличению скорости пролиферации клеток во многих тканях. У млекопитающих выработка ИФР-1 индуцируется другим циркулирующим гормоном, называемым гормоном роста . Чрезмерное производство гормона роста или IGF-1 ответственно за гигантизм, тогда как недостаточное производство этих гормонов отвечает за карликовость .

Контроль развития тканей во время гомеостаза тканей взрослых

Ткани взрослых животных, такие как кожа или кишечник, сохраняют свой размер, но подвергаются постоянному обновлению клеток за счет пролиферации стволовых клеток и клеток-предшественников, одновременно подвергаясь эквивалентной потере дифференцированных дочерних клеток в результате отслаивания. Градиенты активности сигнального пути Wnt, по-видимому, играют фундаментальную роль в поддержании пролиферации стволовых клеток и клеток-предшественников, по крайней мере, в кишечнике и, возможно, также в коже.

Регенеративный рост тканей после ранения или других видов повреждений

При повреждении тканей происходит усиление активности многих путей, контролирующих рост тканей, включая путь YAP / TAZ , сигнальный путь Wnt и факторы роста , которые активируют путь PI3K/AKT/mTOR .

Рекомендации

  1. ^ Конлон, Ян; Рафф, Мартин (1999). «Контроль размера в развитии животных». Клетка . 96 (2): 235–244. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80563-2 . ISSN  0092-8674. PMID  9988218. S2CID  15738174.
  2. ^ Гревал, Савраж С; Эдгар, Брюс А. (2003). «Контроль деления клеток у дрожжей и животных: имеет ли значение размер?». Журнал биологии . 2 (1): 5. дои : 10.1186/1475-4924-2-5 . ISSN  1475-4924. ПМК 156596 . ПМИД  12733996. 
  3. ^ Нойфельд, Томас П; де ла Крус, Аида Флор А; Джонстон, Лаура А; Эдгар, Брюс А. (1998). «Координация роста и деления клеток в крыле дрозофилы». Клетка . 93 (7): 1183–1193. дои : 10.1016/S0092-8674(00)81462-2 . ISSN  0092-8674. PMID  9657151. S2CID  14608744.
  4. ^ Томпсон, Барри Дж. (2010). «Контроль развития роста и деления клеток у дрозофилы». Современное мнение в области клеточной биологии . 22 (6): 788–794. дои : 10.1016/j.ceb.2010.08.018. ПМИД  20833011.