Клетки нервного гребня - эмбриональные клетки позвоночных, которые путешествуют по всему телу и генерируют множество типов клеток - считается, что они происходят из эктодермы, самого внешнего из трех зародышевых слоев, сформированных на самых ранних стадиях эмбрионального развития.
Но способность клеток нервного гребня образовывать производные, такие как клетки, формирующие кости и зубы, бросает вызов фундаментальным концепциям биологии развития и биологии стволовых клеток.
Исследовательская группа под руководством Мартина Гарсиа-Кастро, адъюнкт-профессора биомедицинских наук в Школе медицины Калифорнийского университета в Риверсайде, нашла решение этой загадки, продемонстрировав более раннее происхождение нервного гребня. в куриных эмбрионах.
«Мы смогли идентифицировать потенциальные клетки нервного гребня в эпибласте куриного эмбриона бластулы», - сказал Гарсия-Кастро.
Эпибласт - это ткань, из которой на более позднем этапе развития формируются три зародышевых листка: энтодерма, мезодерма и эктодерма.
Эти клетки уже начали путь развития, чтобы сформировать клетки нервного гребня. Инициация этого пути очевидна до появления окончательной эктодермы или мезодермы и возникает раньше и независимо от этих двух тканей. Другими словами, нервный гребень возникает не из эктодермы, а раньше, из эпибласта, стадии плюрипотентной клетки», - сказал Гарсия-Кастро.
В работе предполагается, что предшественники нервного гребня наделены ограниченным потенциалом дифференцировки, который, тем не менее, шире, чем потенциалы эктодермы или мезодермы.
Результаты исследований появляются в разделе «Биология развития».
Правильное функционирование нервных стволовых клеток имеет решающее значение для развития и здоровья человека. Когда биология нервного гребня дает сбой, это может привести к различным врожденным дефектам и заболеваниям, таким как расщелина губы или неба, синдром Ваарденбурга и меланома..
«Эта работа, показывающая, что отдельные области эмбриона на стадии бластулы обречены на развитие нервного гребня, дает новое захватывающее представление о формировании этой уникальной популяции эмбриональных стволовых клеток», - сказал Маниши Прасад, старший член из лаборатории Гарсия-Кастро, который сыграл решающую роль в исследовании и является соавтором исследования.
Прасад объяснил, что команда создала новую культуру клеток эпибласта с низкой плотностью и разработала сигнальные требования этих одиночных клеток в эпибласте для формирования клеток нервного гребня.
«Помимо демонстрации эпибластного происхождения нервного гребня, эта работа также указывает на общее региональное происхождение с «эктодермальными плакодами» - клеточной линией, которая способствует образованию особых тканей черепа, включая нос, ухо и глаза. - но с отчетливыми независимыми идентичностями, что заслуживает дальнейшего изучения, - сказала она.
Гарсия-Кастро добавил, что определение происхождения нервного гребня лучше вооружает ученых для понимания человеческих патологий и развития диагностических и терапевтических усилий.
Определение точного времени и задействованных сигналов, а также определение того, когда нервный гребень приобретает потенциал для формирования клеток челюсти и зубов, например, позволит ученым воспроизвести и модулировать их потенциал в терапии стволовыми клетками, предназначенной для помощи в регенерации. подходы к черепно-лицевой коррекции - среди многих других», - сказал он.