Genetske regulacije formiranja ljudskog pankreasa

Uprkos činjenici da Morfogeneza pankreasa je opisan prije više od 100 godina, molekularna posrednika u osnovi ovog procesa su nedavno identificirani. Moderni razumijevanje molekularnih mehanizama razvoja pankreasa uključuje zajednički učinak "trening" i "popustljiva" faktora u formiranju organa.

Video: Uticaj misli i emocija na mentalno i fizičko zdravlje

Ako se držimo ove tačke gledišta, šta organogeneze čini iznenađujuće trajni, ponovljive od životinja životinja. Dakle, moguće je da se izvrši brojne zaštitna i / ili podsticaj mehanizama, koje još nije potpuno jasno.

Parenhima ćelije pankreasa (I endokrini i egzokrine) su izvedeni iz endodermalnog epitela primitivnih gut cijevi. Na primjer, prije pankreas anlage se evaginated (vire) iz primitivnog gut cijevi, mnogi molekularne alate kako bi se utvrdilo dalji razvoj pankreasa, izazvane djelovanjem susjednih tkiva. Tokom gastrulacija endoderma podijeljeni u prednji i stražnji domena pod utjecajem signala koji potiču iz susjedne mezektodermy.

Video: Hurt SAD-u | Garyaev P

Retinolska kiselina, BMP i FGF igraju važnu ulogu u kasnim gastrulacija, lociranje prepankreatichesky domena, koji će i dalje biti odgovoran za "trening" signale koji određuju razvoj tkiva pankreasa.

budućnost ventralne i dorzalne pankreasa su izloženi raznim lokalnih faktora, tako da zavisi od indukcije konkretne stvari. Endoderm, koja kasnije diferenciraju u ventralne pankreas, pankreasa prvi počinje da izrazi gena.

Formiranje (embriogeneze) i jetri fetusa pankreasa

ovaj proces indukovan activin porodice molekula i BMP, koji potiču iz susjednih bočnih ploča mezoderm. Formiranje leđnog gušterače izazvane drugačiji mehanizam. Njegova endoderma kratko u kontaktu prvo sa notochord, a zatim leđnog aorte.

Video: Rizik od razvoja hemokromatoza

Kontakt sa notochord Izaziva lokalni izuzetak Psst prepankreaticheskoy od endoderma. Ovo signalizacije neophodne za razvoj leđnog pankreasa, kao vanmaterične izraz Psst efekat na naknadne procese. Kontakt između endoderma i notochord dovodi do umetanja leđnog aorte, koja također pruža izgled značajnih signala za dalji razvoj pankreasa. Jedan od njih je vaskularni faktor rasta.

Događaja opisanih ranije, doprinose formiranju prepankreaticheskoy endoderm, što je važno za naknadno formiranje tkiva pankreasa. Sljedeći korak sastoji se u izrazu transkripcije faktora u endoderma i okolnim mezenhim za dalju diferencijaciju ovih ćelija na kasniji razvoj pankreasa. Jedan od značajnih gena BLX-9 kodiranje homeobox proteina HB9. Njegova genetski ablacija (odsustva zbog genetskih poremećaja) dovodi do nedostatka selektivnih dorzalne pankreasa.

PDX-1 gen, jedan od prvih otvorenih faktora pankreatospetsificheskoy transkripcije, izražen u oba dorzalne i ventralne pankreasa osnove. Njegov ablacija dovodi do prestanka dojke odmah nakon formiranja ovih struktura. Utvrđeno je da mutacije PDX-1 gena kod ljudi izaziva pankreasa agenezija. PDX-1 Funkcija - "tutorial", kao što je navedeno od strane sposobnost jetre za transformaciju u pankreas sa oštećenjem izraz homolog Xenopus PDX-1, koaksijalni transactivator VP16. Osim toga, PDX-1 kasnije uključeni u održavanju identiteta B-ćelija i inzulin transkripcije gena.

Govoreći o ulozi okoliša mezenhim, treba napomenuti da je neophodno za njegov razvoj protein Isl1 LIM-homeodomain je izraženo u mezenhim od leđnog dijela pankreasa. Ako Isl1 odsutan, leđnog dijela pankreasa nije formiruetsya- dok je ventralni dio ostaje netaknut i nastavlja da se razvija.

Posrednika diferencijacija ćelije pankreasa

Endoderma se pretvara u tkiva pankreasa pod djelovanjem notochord odlaznog signala (activin, FCF2), preko svojih receptora (ACTR, FCFR) i inhibiraju ekspresiju ježa (HH) u prepankreaticheskoy endoderma. Ektopična izraz ježa dovodi do razvoja pravac u crevnom ćelija. NN-negativne stanice izražavaju PDX-1 koji je potreban za daljnji rast pankreasa Anlage.
Mehanizam "lateralne inhibicije", podesiva Notch sistem signalizacije koja razdvaja ćelije u endo- i egzokrine. Ćelije nedostaje utjecaj Notch sistem signalizacije, razvijen kao endokrine, dok ćelije izrazio Notch signalizacija sistem se aktivira transkripcije represor Hes-1, koji potiskuje izraz neyrogenina i druge gene otočić specifične. P48 je egzokrine specifičnih proteina od suštinskog značaja za razvoj egzokrine gušterače.
ACTR - aktivina- od FGF receptora - fibroblastov- faktor rasta FCFR - receptora FCF

Diferencijacija ćelija pankreasa: dijeljenjem za obavljanje egzokrine i endokrine funkcije

nakon formiranja ćelije pankreasa i njegov primarni pupljenja pupoljak endoderma predak ćelije se razlikuju na dva načina: egzokrine i endokrine. U posljednjih nekoliko godina, molekularne efektora dešifrovano utiču ovih dešavanja i otkriva mehanizam distribucije ćelija među različitim tijelima. Na primjeru ranije objavljenih radova o dodjeli neuronskih ćelija, naučnici su proučavali signalizacije sistema Notch mutanta miševa i otkrio da Notch signal je odlučujući za naknadne diferencijacije ćelija u egzokrine i endokrine.

Konkretno, to je ranije poznato da ćelija diferencijacija endokrinih put zahtijeva osnovni "spiralpetlya spiralu» (osnovni spirala-loop-Helix, bHLH) transkripcije faktor ngn3. ngn3 aktivira ekspresiju Notch-liganada, Delta, Serrate i Jagged, koji se zatim aktivira Notch signalizacija u susjednim ćelijama sistemu. Ovaj signal dovodi do Hes-1 izražavanja, što potiskuje NGN i drugih ciljnih gena.

Prema tome, nediferencirane ćelije pankreasa, koji dodijeljena uloga otočića ćelije, ćelije će proizvesti neposredne signal za obavljanje funkcije egzokrine. Koristeći ovaj mehanizam, koji se zove lateralni inhibicije, Notch sistem signalizacije promovira diferencijacije ćelije pankreasa na endokrini i egzokrine.

Nedavne studije su pokazale ulogu retinolska kiseline u diferencijaciji ćelija. Možda kiselina akti retinolska u smjeru suprotnom od Notch signalizacije. Zanimljivo je da je povratna informacija od retinolska kiselina se koristi kao terapijske droga u dorzalni i ventralni pankreasa razlikuje. Na primjer, postoji razlika od leđnog dijela endokrinog pankreasa usput, dok ventralne dio razvoja u egzokrine način.

ovi podaci uzeti u obzir kao još jedan dokaz o postojanju različitih programa dorzalne i ventralne dijelovima rudiment pankreasa.