MedUniver Физиология человека
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Эндокринная система
Пищеварительная система
Физиология клеток крови
Обмен веществ. Питание
Выделение.Функции почек
Репродуктивная функция
Сенсорные системы
Физиология иммунной системы
Система кровообращения
Дыхательная система
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Рекомендуем:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Первичные половые клетки (ППК). Миграция и экспрессия генов

Первичные половые клетки (ППК) — родоначальники половых клеток (гамет). У многих видов, например мушек Drosophila, рыбок Danio rerio и червей С. elegans, половые клетки образуются из герминативной плазмы, которая в свою очередь является производной цитоплазмы, содержащей детерминанты герминативных клеток. В отличие от них, у млекопитающих судьба ППК определяется характером межклеточного взаимодействия, для которого необходимы молекулы адгезии Е-кадгерин и сигналы от окружающих тканей.

Миграция первичных половых клеток (ППК) из основания аллантоиса к генитальной складке была прослежена с помощью окрашивания щелочной фосфатазой. Позднее она была визуализирована in vivo присоединением зеленого флюоресцирующего белка (GFB), экспрессируемого под контролем фактора Oct-4, специфичного именно для ППК (Oct-4:GFP). ППК имеют экстрагонадпое происхождение из эндодермы желточного мешка и части аллантоиса, образующейся из задних отделов первичной полоски.

Первичные половые клетки (ППК) начинают четко визуализироваться с 7,5 дня после коитуса (дпк — единица измерения возраста эмбриона, в частности, у мышей) во время гаструляции благодаря повышенной экспрессии ими щелочной фосфатазы и Oct-4:GFP. В это время ППК становятся видны в дне аллантоиса, откуда они пассивно мигрируют вдоль эндодермы, достигая эпителиального слоя задней кишки к 8 дпк. Затем с приобретением подвижности за счет образования длинных псевдоподий, на 9-й дпк они активно проходят через стенку задней кишки.

С 9,5 до 11,5 дпк первичные половые клетки (ППК) мигрируют вдоль дорсальной брыжейки по направлению к генитальным складкам, расположенным в крыше целомической полости. У ППК отсутствует половая дифференцировка вплоть до 12,5 дпк, когда они сливаются с соматическими клетками гонад, имеющими мезодермальное происхождение, чтобы начать формирование яичников или яичек. В процессе миграции ППК пролиферируют путем митоза каждые 18 ч, благодаря чему их популяция возрастает с менее чем 100 клеток-предшественников до 3000 клеток к 11,5 дпк и приблизительно 25 000 клеток к 13,5 дпк.

первичные половые клетки

Известно несколько генов, необходимых для образования, миграции и выживания первичных половых клеток (ППК) в эмбрионах мышей. В экстраэмбриональной эктодерме, прилегающей к проксимальному эпибласту, где к 6,5 дпк находятся предшественники первичных половых клеток (ППК), в большом количестве экспрессируются костный морфогенный протеин 4 (ВМР4 — от англ. bone morphogenetic protein) и 8b. Эти два протеина считаются важнейшими факторами дифференцировки клеток-предшественников в ППК: на гомозиготных ноль-мутированных по ВМР4 и ВМР8b моделях мышей было показано отсутствие образования первичных половых клеток (ППК).

BMP — представители надсемейства трансформирующего фактора роста b (ТФР-b), к которому также относятся семейство ТФР-b и активины. Эти сигнальные молекулы выполняют разнообразные, зачастую крайне важные функции в процессе эмбрионального развития и поддержания гомеостаза тканей во взрослом организме. Сигнальную функцию они осуществляют за счет образования гетеро- и гомодимеров высококонсервативного С-терминального домена, содержащего 6-7 цистеиновых остатков, которые имеют крайне важное значение для поддержания структуры, стабильности и функций этих протеинов.

Передача сигнала представителями надсемейства ТФР-b осуществляется с помощью связывания с серин/треонинкиназными мембранными рецепторами, приводящего к фосфорилированию белков семейства Smad [аббревиатура образована от названий генов С. elegans (sma) и Drosophila (mad)].

Комплексы Smad способны связывать ДНК и опосредовать активацию или угнетение транскрипции. Известно, что белки Smad-1 и Smad-5 находятся дальше в сигнальной цепочке BMP и могут принимать значительное участие в развитии ППК, так как утрата этих белков приводит к уменьшению популяции ППК.

Миграция первичных половых клеток (ППК) через стенку задней кишки вдоль брыжейки регулируется за счет связывания тирозинкиназного рецептора c-Kit, экспрессируемого в ППК, его лигандом, фактором стволовых клеток (ФСК; stem cell factor — Set) . Последний экспрессируется соматическими клетками, и именно его градиент по ходу миграции ППК направляет их движение. Мутации в локусах W (доминантной белой пятнистости) и Steel, кодирующих соответственно рецептор c-Kit и ФСК, приводят у мышей к дефектам гаметогенеза. При этом ППК хотя и образуются, но не пролиферируют, мигрируют в эктопические области и преждевременно группируются, вследствие чего генитальные складки заселяются герминативными клетками в недостаточной степени и животные остаются стерильными.

Интересно, что в этих моделях с мутированными мышами также обнаруживаются дефекты меланогенеза и кроветворения, так как описываемые гены необходимы также для миграции меланоцитов и тучных клеток. ППК также экспрессируют субъединицы интегрина, способного взаимодействовать с ламинином и фибронектином, синтезируемыми соматическими клетками генитальных складок в процессе формирования гонад. Например, интегрин b1 необходим для заселения гонад ППК, так как у мутированных мышей, не имеющих интегрин b1, миграция ППК останавливается на этапе эндодермы кишки.

- Вернуться в оглавление раздела "физиология человека"


Оглавление темы "Механизмы действия гормонов":
  1. Негеномные эффекты стероидов. G-протеинсвязанные рецепторы
  2. Гонадотропиновые рецепторы. Строение и функция
  3. Механизм действия гонадотропиновых рецепторов. Истощение рецепторов
  4. Мутации гонадотропиновых рецепторов. Аномалии рецепторов ЛГ и ФСГ
  5. Рецептор к гонадотропин-рилизинг-гормону. Мутации ГнРГ-рецептора
  6. Рецепторы с тирозинкиназной активностью. Рецепторы к инсулину и факторам роста
  7. Механизм действия активинов и ингибинов
  8. Эндокринология яичника. Женские стероиды
  9. Оогенез. История изучения
  10. Первичные половые клетки (ППК). Миграция и экспрессия генов
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта