Стэнфордское исследование выявило два типа клеток-предшественников мозга позвоночных
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследование Стэнфордского университета, опубликованное в Nature Neuroscience, показало, что мозг позвоночных развивается как минимум из двух независимых популяций клеток-предшественников, а не из одной. Одна линия формирует задний мозг, другая — средний и передний. Та же двойная система обнаружена у видов, чей общий с человеком предок жил более 500 млн лет назад.
Ключевые факты
- Исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, выявило две взаимоисключающие популяции клеток-предшественников у эмбрионов мышей возрастом 7,5 суток после зачатия.
- Одна линия клеток-предшественников формирует задний мозг, отвечающий за базовые функции вроде сердцебиения и дыхания, а другая — средний и передний мозг.
- Эксперименты на человеческих стволовых клетках показали, что ранние предшественники заднего мозга не удаётся химически перенаправить на формирование клеток переднего или среднего мозга.
- Двойная система предшественников обнаружена у видов от обезьян и кур до рыбок данио-рерио и желудевого червя Saccoglossus kowalevskii.
- Метод выращивания двигательных нейронов заднего мозга может помочь в исследовании бокового амиотрофического склероза (БАС), при котором эти нейроны дегенерируют.
Две линии предшественников
Исследователи из Стэнфордского университета пометили красным флуоресцентным маркером клетки, экспрессирующие ген, характерный для задней части будущего мозга, у эмбрионов мышей через 7,5 суток после зачатия. Красная метка проявилась только в задней половине зрелого мозга, а передняя часть флуоресценции не дала. Секвенирование РНК и окрашивание тканей подтвердили наличие двух взаимоисключающих популяций предшественников с самых ранних стадий. Соавтор работы Кайл Ло заявил, что программа клеток заблокирована на уровне, не допускающем переключения между отделами мозга.
Эволюционная консервативность
Группа искала двойную систему предшественников у широкого круга видов, включая обезьян, кур и рыбок данио-рерио. Оба типа клеток были найдены у всех исследованных видов. Разделение обнаружилось также у Saccoglossus kowalevskii — морского беспозвоночного из группы желудевых червей. Общий предок человека и этого червя жил более 500 млн лет назад, до образования суперконтинента Пангея. По словам Ло, картина развития эмбриона червя выглядит так же, как у мышиного.
Потенциал для исследования БАС
Исследование предлагает эффективный метод выращивания двигательных нейронов заднего мозга, которые управляют, в частности, глотанием. Дегенерация этих нейронов характерна для бокового амиотрофического склероза (БАС), также известного как болезнь двигательного нейрона. Возможность целенаправленно получать эти нейроны в лаборатории важна для моделирования заболевания. Этот аспект исследования получил широкое признание, даже со стороны тех, кто не согласен с выводом о полной независимости двух клеточных популяций.
1 источник
Время · отставание