Промежуточная мезодерма - Intermediate mesoderm
| Промежуточная мезодерма | |
|---|---|
 Промежуточное расположение мезодермы во время ранней гаструляции и описание производных органов по отношению к млекопитающим.
* нервная трубка : серая. * Параксиальная мезодерма : розовая, у. * Промежуточная мезодерма: зеленая. * Боковая пластинка мезодермы : пурпурная. * нотохорд : синий. * желточный мешок : желтый. | |
| Подробности | |
| Дает начало | почки , гонады , |
| Идентификаторы | |
| латинский | промежуточная мезенхима |
| TE | mesoderm_by_E5.6.0.0.0.0.2 E5.6.0.0.0.0.2 |
| Анатомическая терминология | |
Промежуточная мезодерма или промежуточная мезенхима - это узкий участок мезодермы (один из трех первичных зародышевых листков ), расположенный между параксиальной мезодермой и боковой пластинкой развивающегося эмбриона . Промежуточная мезодерма развивается в жизненно важные части мочеполовой системы ( почки , гонады и соответствующие тракты), а также репродуктивную систему .
Раннее формирование
Факторы, регулирующие образование промежуточной мезодермы, до конца не изучены. Считается, что костные морфогенные белки или BMPs определяют области роста вдоль дорсально-вентральной оси мезодермы и играют центральную роль в формировании промежуточной мезодермы. Передача сигналов Vg1 / Nodal является идентифицированным регулятором образования промежуточной мезодермы, действующим посредством передачи сигналов BMP. Избыточная передача сигналов Vg1 / Nodal во время ранних стадий гаструляции приводит к экспансии промежуточной мезодермы за счет соседней параксиальной мезодермы, тогда как ингибирование передачи сигналов Vg1 / Nodal репрессирует образование промежуточной мезодермы. Была установлена связь между передачей сигналов Vg1 / Nodal и передачей сигналов BMP, посредством чего передача сигналов Vg1 / Nodal регулирует образование промежуточной мезодермы путем модуляции индуцирующих рост эффектов передачи сигналов BMP.
Другие необходимые маркеры индукции промежуточной мезодермы включают родственный ген с нечетным пропуском ( Osr1 ) и ген парного бокса-2 ( Pax2 ), которые требуют промежуточных уровней передачи сигналов BMP для активации Маркеры формирования ранней промежуточной мезодермы часто не являются исключительными для промежуточной мезодермы. . Это можно увидеть на ранних стадиях дифференцировки промежуточной мезодермы, где более высокие уровни BMP стимулируют рост ткани латеральной пластинки, в то время как более низкие концентрации приводят к параксиальной мезодерме и образованию сомитов . Osr1, который кодирует ДНК-связывающий белок цинкового пальца , и экспрессия гена гомеобокса LIM-типа ( Lhx1 ) перекрывает промежуточную мезодерму, а также латеральную пластинку. Osr1 имеет домены экспрессии, охватывающие всю длину передне-задней (AP) оси от первых сомитов. Лишь на стадии 4-8 сомитов идентифицируются маркеры с большей специфичностью к промежуточной мезодерме, включая гены Pax2 / 8, активированные из 6-го сомита (Bouchard, 2002). Экспрессия Lhx1 также становится более ограниченной в промежуточной мезодерме. Генетический анализ в исследованиях на животных показывает, что передача сигналов Lhx1 , Osr1 и Pax2 / 8 важна для спецификации промежуточной мезодермы на ее ранние производные.
Производные органы и ткани
По мере развития промежуточная мезодерма дифференцируется последовательно вдоль передне-задней оси на три последовательные стадии ранней мочеполовой системы млекопитающих и птиц , названных пронефрос , мезонефрос и метанефрос соответственно ( эмбрионы анамниотов образуют только пронефрос и мезонефрос). Промежуточная мезодерма в конечном итоге разовьется в почки и части мужской и женской репродуктивных систем.
Почки
Ранние структуры почек включают пронефрос и мезонефрос, сложность, размер и продолжительность которых могут сильно различаться между видами позвоночных . Почка взрослого человека, также называемая метанефрической почкой , формируется на заднем конце промежуточной мезодермы после дегенерации предыдущих, менее сложных структур почек.
Пронефрос
Во время раннего развития (примерно на 22 день у человека ) пронефрический проток формируется из промежуточной мезодермы, вентрально к передним сомитам. В клетки этого канал pronephric мигрирует каудальны в то время вызывая соседние мезенхимы , чтобы сформировать канальцы исходной почки-подобную структуру , называемых Предпочкой. Этот процесс регулируется маркерами Pax2 / 8. Пронефрос активен у взрослых форм некоторых примитивных рыб и действует как основная выделительная система у личинок земноводных и эмбриональных форм более продвинутых рыб . У млекопитающих, однако, пронефрические канальцы и передняя часть пронефрического протока дегенерируют за 3,5 недели, и на смену им приходит мезонефрос, эмбриональная почка.
Мезонефрос
Мезонефрос состоит из набора новых канальцев, образующихся на боковой и вентральной сторонах гребня гонад, соединяющихся с клоакой . Мезонефрос функционирует между 6-й и 10-й неделями эмбриологической жизни млекопитающих как временная почка, но служит постоянным выделительным органом водных позвоночных. К 8 неделям после зачатия человеческий мезонефрос достигает максимального размера и начинает регрессировать, с полной регрессией, происходящей к 16 неделе. Несмотря на временность, мезонефрос имеет решающее значение для развития таких структур, как проток Вольфа (или мезонефральный проток), который, в свою очередь, дает начало мочеточниковому зачатку метанефрической почки.
Метанефрос
Постоянная почка амниот , метанефрос, развивается в течение 10-й недели у человеческих эмбрионов и образуется в результате реципрокного взаимодействия метанефрогенной бластемы (или метанеофрогенной мезенхимы) и зачатка мочеточника. Нейротрофический фактор гонадного происхождения (GDNF), секретируемый метанефрогенной бластемой, активирует рецепторную тирозинкиназу RET через корецептор GFRα1 и запускает разрастание Ret-положительных клеток из почечного протока в направлении сигнала GDNF, способствуя разрастанию и инвазии зачатка мочеточника. Как только зачаток вторгается в метанефрогенную бластему, активируется разрешающий сигнал в виде белков Wnt, который стимулирует конденсацию метанефрических мезенхимных клеток вокруг кончиков зачатка мочеточника, начиная поляризацию бластемы с образованием эпителиальных клеток частей нефрона : в проксимальных канальцев , петли Генле и дистальных извитых канальцев . Зачаток мочеточника секретирует FGF2 (фактор роста фибробластов 2) и BMP7 (костный морфогенный белок 7) для предотвращения апоптоза в мезенхиме почек. Затем конденсирующаяся мезенхима выделяет паракринные факторы, которые опосредуют ветвление зачатка мочеточника, чтобы дать начало мочеточнику и собирательному протоку почки взрослого человека.
Связанные пороки и расстройства
Опухоль Вильма
Опухоль Вильмса (WT), также известная как нефробластома, представляет собой эмбриональную опухоль, происходящую из метанефрических бластемальных клеток, которые неспособны завершить мезенхимально-эпителиальный переход (МЭТ), важный процесс во время дифференцировки почек, включающий переход от мультиполярного веретеноводства. сформировал мезенхимальные клетки в плоскую сборку поляризованных эпителиальных клеток. Как следствие, WT имеют трехфазную гистологию, состоящую из трех морфогенетически различных типов клеток: недифференцированных бластемальных клеток, эпителиальных клеток и стромальных клеток. Путь передачи сигналов Wnt / βcatenin является критическим для инициации MET, где, в частности, белок WNT4 необходим для индукции эпителиальных почечных пузырьков и перехода от мезенхимальных к эпителиальным клеткам. WT часто являются результатом генетических делеций или инактивирующих мутаций в WT1 (опухоль Вильмса 1), что впоследствии ингибирует передачу сигналов Wnt / βcatenin и предотвращает прогрессирование MET.
Синдром стойкого мюллерова протока
Синдром персистирующего мюллерова протока (PMDS) - это врожденное нарушение полового развития мужчин и форма псевдогермафродитизма . Мужчины с PMDS сохраняют нормальные мужские репродуктивные органы и внешние гениталии , но также обладают внутренними женскими репродуктивными органами, такими как матка и маточные трубы . PMDS в первую очередь вызывается мутацией в гене антимюллерова гормона (AMH) (PMDS Type 1) или AMHR2 (PMDS Type 2). При PMDS типа 1 AMH либо не продуцируется, либо продуцируется в недостаточном количестве, либо является дефектным, либо секретируется в неправильное критическое время для дифференциации самцов. PMDS типа 2 является результатом нечувствительности рецептора AMH к молекулам AMH. В меньшем количестве случаев причина PMDS до конца не изучена, но связана со сложными пороками развития мочеполовой области и парамезонефральных протоков во время развития гонад у мужчин.