Клетки в морфогенезе - Исаева В.В.
ISBN 5-02-005760-6
Скачать (прямая ссылка):
юз
экспрессии специфичных для скелетной мышцы изоформ С0КРатигельнЫу белков (см.: Fischman, 1982; Moltzer et al., 19S4, Sanger cl al., 1984; Hayward Schwartz, 1986; Stockdale, Miller, 1987; Hartley ct al., 1991).
Переключение or клеточной репродукции, контролируемой леггТИл. ными факторами роста, к реализации программы миогенеза осущео-гвля. стся специфическими миогенными регуляторными факторами, связывающимися с регуляторными саитами ЛИК и активирующими транскрипции
специфического набора генов мышечных белков либо опосредованно влияющих на экспрессию генов (см.: Olson et al., 1991). 1аким образов уникальные регуляторные гены MorjT контролировать детерминацию клеток миогенной линии (см.: Blau, 1988; Olson ct al., 1991). Затем уже реализация мышечной дифференцировки определяется специфическим пространственно-временным паттерном генной экспрессии (см.: Stroh* mann, Wolf, 1985).
В ходе дифференциации скелетно-мышечных клеток происходит существенная перестройка клеточной и субклеточной архитектуры, вовлекающая мембранные системы (Kalderon, Gilula, 1979; Kaufman, Foster, 1985; Knudsen, 1985) и опорно-сократительный аппарат клетки. Слияние миобластов опосредовано межклеточной адгезией, зависящей от появления специфических гликопротеинов поверхности, в том числе молекул клеточной адгезии N-CAM и N-cadherin (Knudsen, 1990; Knudsen et al., 1990 a,b; Bloch, 1992). Эти молекулы - представители супергенного семейства иммуноглобулинов с множеством изоформ, возникающих как продукт одного гена, и посредники гомотипической адгезии клеток, прежде всего нервных (Edelman, 1987; Cunningham et al., 1987; Rutishauser et al., 1988).
Цитоскелет одноядерных миобластов организован подобно цитоскелету немышечных клеток. После слияния миобластов в миосимпласты осуществляется обширная реорганизация всей цитоскелетной сети и отдельных ее элементов: микротрубочек, промежуточных филаментов и актиновых филаментов с формированием типичной для миотубы ультра* структуры (Bennett et al., 1979; Pudney, Singer, 1979; Holtzer et al., 1981; Price, Singer, 1983; Singer, Pudney, 1984; Tassin et al., 1985; Anim et al, 1986).
Итак, история развития миогеннои клеточной линии, ее детерминация и дифференцировка в скелетно-мышечные волокна включают как взаимодействие мигрирующих клеток с внеклеточным матриксом, так и межклеточные взаимодействия в процессе цитодифференциации. Более того, на клетках зародышей шпорцевой лягушки получены прямые экспериментальные доказательства невозможности автономной, не зависящей от межклеточных взаимодействий экспрессии мышечной ДИФ' ференциации, необходимости клеточных контактов для активаций
мышечно-специфичных генов альфа-актина (Sargent et al., 1986).
МОДУЛЯЦИИ ФЕНОТИПА МИОГЕННЫХ КЛЕТОК В ОДНОСЛОЙНОЙ КУЛЬТУРЕ
Сравнительно простые и экспериментально контролируемые услопия клеточной культуры делают ее удобной системой для исследования реакций клетка-субстрат и клетка-клетка. Использовали первичную культуру миогенных клеток бедренной мышцы куриного эмбриона, получаемую по модифицированной методике Конигсберга (Konigsberg, i960; Исаева, 1979,19806).
В однослойной культуре в среде с эмбриональным экстрактом наблюдалась типичная картина миогенеза (Konigsberg, 1960; Bischoff, Holtzer, 1969: миграция одноядерных миобластов (рис. 84), репродукция их с последующим выходом из митотического цикла и слиянием в удлиненные миосимпласты, дифферснцирущиеся в миотубы с поперечной исчер* ченностью, способные к спонтанным сокращениям в условиям культуры.
Индекс слияния миобластов в такой культуре достигает приблизительно 50% (Керкис, Исаева, 1981а). Полноценная экспрессия мышечной дифференциации и развитие миотуб с типичной организацией саркоме-ров, однако, сочетается в однослойной культуре с нарушениями характерного для организма пространственного паттерна миогенеза: миотубы располагаются на поверхности субстрата неупорядоченно,, ветвятся и пересекают друг друга (рис. 85). Помимо миотуб типичной удлиненной формы, в однослойной миогенной культуре возникают распластанные по поверхности субстрата атипичные миосимпласты в виде обширных многоядерных ламелл мультиполярной или треугольной формы (рис. 86, а). Если в типичных трубковидных миосимпластах (миотубах) появляющаяся по мере их дифференцировки исчерченность оказывается именно поперечной, т.е. перпендикулярной оси мышечной трубки, то в плоских мультиполярных миосимпластах и пространственный паттерн исчерчен* ности становится неупорядоченным (рис. 86, б).
Для однослойной миогенной культуры характерно последовательное, ’’тандемное” расположение миобластов, т.е. возникновение цепей или тяжей, в которых миобласты контактируют друг с другом своими длинными концевыми отростками (см. рис. 84). Появление таких тяжей предшествует слиянию миобластов в линейно вытянутые миосимпласты, преобразующиеся в миотубы. Биполярные веретеновидные миобласты, контактируя одним концом с соседней клеткой, на споем свободном конце образуют ^поисковую” ундулирующую ламеллоподию (см. Рис. 84). Столь же типична для миобластов и взаимная параллельная ориентация ”бок о бок”.
