logo
Гилберт С

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 3: Пер. С англ. – м.: Мир, 1995. – 352с.

114_______________ ГЛАВА 17________________________

Рис. 17.32. Суммарная схема экспериментов Лумсдена и Дэвиса, продемонстрировавших хемотаксис между нервной тканью (тройничный ганглий) и ее мишенью (область иннервации вибрисс, или «усов»). Хемотаксис специфичен в отношении мишени (вверху) и эпителиальных клеток мишени (в середине). Кроме того, хемотактическое привлечение областью вибрисс является специфичным для нейронов ганглия тройничного нерва (внизу).

ливался контакт нейронов с их нормальными мишенями – подушечками вибрисс (усов). Будучи помещены вблизи различных потенциальных мишеней в условиях культуры, тройничные нейроны мигрируют только к ткани подушечек усов. А если их культивировать между эпителиальной и мезенхимной тканью подушечек усов, то тройничные нервы будут расти только к эпителиальной ткани этой структуры (рис. 17.32). Наилучшим образом эти данные можно было бы объяснить, постулируя секрецию эпителием подушечек усов некоего хемотактического вещества. Хемотактический рост тройничного нерва к подушечкам усов не только специфичен в отношении мишени, но и в отношении нейронов. Ткань подушечек усов не привлекает аксоны, идущие от других чувствительных ганглиев.

Хемотаксис характеризуется временными параметрами. Было обнаружено (Pollack, Muhlach, 1981), что миграция аксонов из спинного мозга в мезодерму незрелой конечности головастика может быть имитирована в культуре. Ранние (стадия 5) эксплантаты спинного мозга могут посылать аксоны в раннюю (стадия 5) почку конечности, но ранние эксплантаты спинного мозга не способны посылать аксоны в более поздние (стадия 15) почки конечностей (рис. 17.33). Следовательно, эксплантаты конечности, выделяя какие-то диффундирующие молекулы, привлекают растущие аксоны лишь на определенных стадиях развития

Наиболее полно охарактеризованной молекулой нейрального хемотаксиса является фактор роста нервов (ФРН), представляющий собой гликопротеин, состоящий из двух идентичных субъединиц с молекулярной массой 13 000 дальтон. ФРН поддерживает жизнеспособность симпатических и чувствительных нейронов в процессе развития, а экзогенно введенный ФРН влияет на направление роста нервов (AngelettI, VignetI, 1971; Levi-Montalcini, 1976; Ebendal et al., 1982). В 1989 г. Эдвардс и др. (Edvards et al., 1989) представили убедительные данные, свидетельствующие о том, что синтез клетками ФРН приводит к иннервации этих клеток. Они сконструировали плазмиду, содержащую мышиный ген ФРН, присоединенный к регуляторным элементам гена инсулина II крысы. Иначе говоря, они поместили ген ФРН под контроль факторов, ответственных за транскрипцию инсулина в β-клетках поджелудочной железы. Затем этот ген был инъецирован зародышам мыши. Наблюдения над секрецией ФРН в трансгенных мышах показали, что β-клетки их поджелудочной железы не только продуцировали большие количества ФРН, но и индуцировали отчетливо выраженную собственную иннервацию симпатическими нейронами. Действие ФРН оказалось локальным. Новые нейроны не образовывались, а иннервация происходила за счет исключительно интенсивного ветвления и направленного роста нейронов, находившихся вблизи этой области. При нормальном развитии ФРН синтезируется многочисленными тканями-мишенями, в том числе железами, подушечками на лапах и другими нейронами.

По-видимому, ФРН является как нейротропическим фактором (т.е. непосредственно влияющим на направленный рост нейронов), так и нейротрофическим фактором. Нейротрофические факторы – это соединения, необходимые для обеспечения жизнеспособности нейронов. В ходе нормального развития центральной и периферической нервной системы наблюдается массированная гибель нейронов (см. разд. «Дополнительные сведения и гипотезы» на стр. 124). Удаление ткани-мишени часто вызывает гибель нейронов из-за недостатка нейротрофических факторов, при этом, очевидно, происходит конкуренция между нейронами за небольшое количество факторов, секретируемых тканью-мишенью. В результате из многочисленных нейронов, приступивших к иннервации ткани-мишени, спустя несколько дней обычно остается лишь один. ФРН необходим для выживания симпатических и чувствительных нейронов. Воздействие на зародышей мыши антителами к ФРН снижает число тройничных нейронов и нейронов ганглиев спинных корешков до 20% от контрольного числа (Levi-Montalcini, Booker, 1960;