내부 세포질량
Inner cell mass| 내부 세포질량 | |
|---|---|
 | |
| 세부 사항 | |
| 카네기 무대 | 3 |
| 날들 | 6 |
| 전구체 | 배반포시스트 |
| 낳다 | 에피브라스틱, 하이포브라스틱 |
| 식별자 | |
| 라틴어 | 배아성형;마사세포내과;배아성형 |
| 메슈 | D053624 |
| TE | 셀 mass_by_E6.0.1.2.0.4 E6.0.1.2.0.4 |
| FMA | 86557 |
| 해부학적 용어 | |
대부분의 에우테리아 포유류들의 초기 발생에서, 내부 세포질량(ICM, 또한 배아줄기세포 또는 플루리브레스트로 알려져 있다)은 결국 태아의 결정적인 구조를 만들어낼 원시 태아 내부의 세포질량이다. 이 구조는 자궁 내막에 착상하기 전에 발달 초기 단계에서 형성된다. ICM은 송풍관(Aamniote 척추동물의 송풍관과 엄격히 동질적이지 않기 때문에 더 정확하게 "블라스토시스트 캐비티"라고 칭함) 안에 위치하며, 영양성형이라고 불리는 세포의 단일 층에 완전히 둘러싸여 있다.
추가 개발
내세포 질량의 물리적 및 기능적 분리는 포유류 발달의 특수성으로 이들 배아에서 최초로 세포 혈통 사양이 된다. 난관 수정 후, 포유류 배아는 8세포 모굴라를 만들기 위해 비교적 천천히 갈라진 부분을 겪는다. 블라스토메르라고 불리는 모울라의 각 세포는 압축이라고 불리는 과정에서 이웃과의 표면 접촉을 증가시킨다. 이것은 모룰라 내 세포의 양극화를 초래하고, 더 나아가 갈라진 틈은 대략 32개의 세포의 배반포를 생산한다.[1] 마우스에서는 약 12개의 내부 세포가 새로운 내부 세포 덩어리로 구성되고 20 – 24개의 세포가 주변 대류 세포로 구성된다.[2][3] 포유류의 종은 빠르면 9-15개의 세포와 32개의 세포가 지나야 압축과 관련된 차이를 보이는 소 배아와의 결합 시 세포의 수에 관해서도 차이가 있다.[4] 초기 배아에서 유전자 발현 패턴에도 이종 간 편차가 있다.[5]
ICM과 TE는 삽입이 시작되고 발생이 계속됨에 따라 뚜렷하게 다른 유형의 세포가 생성될 것이다. 대류세포는 적절한 배아의 보조 역할을 하는 대류외 조직을 형성한다. 게다가, 이러한 세포들은 배반포체의 내부로 액체를 펌핑하여 한쪽 끝에서 열대지방에 ICM이 부착된 편극 배반포를 형성하게 한다(그림 참조). 세포 국산화에서의 이러한 차이는 유체 공동에 노출된 ICM 세포가 원시 내막(또는 하이포브라스틱) 운명을 채택하는 반면, 나머지 세포는 원시적 외막(또는 후막) 운명을 채택하게 한다. 하이포브레스터는 자궁외막의 원인이 되며, 후두막은 일부 자궁외 조직뿐만 아니라 적절한 궁극의 배아를 만들어 낼 것이다.[1]
셀룰러 사양 규정
배반포체의 나머지로부터 내부 세포 질량의 만능 세포의 분리가 포유류 발달에 필수적이기 때문에, 이 과정의 해당 세포와 분자 메커니즘을 해명하기 위해 상당한 연구가 수행되었다. 어떤 전사 인자와 신호 분자가 비대칭 분열을 지시하여 세포 내외부 세포로 알려진 것을 유도하고, 따라서 세포 혈통 규격을 유도하는가에 주된 관심이 있다. 그러나, 포유류 배아의 가변성과 규제적 성격 때문에, 이러한 초기 운명의 확립을 위한 실험적인 증거는 불완전하게 남아 있다.[2]
전사 수준에서 10월4일, 나노그, Cdx2, Tead4는 모두 초기 마우스 배아에서 ICM과 TE의 사양을 확립하고 강화하는 데 관여했다.[2]
- 10월 4일: 10월 4일은 ICM으로 표현되며 ICM에서 파생된 생쥐 배아줄기세포에서 재현된 역할인 플뤼리포텐도를 유지하는 데 참여한다.[6] 104 유전적 녹아웃 세포는 생체내와 배양내 모두 TE 형태학적 특성을 나타낸다. 10월 4일의 전사 목표 1개가 Fgf4 유전자라는 것이 밝혀졌다. 이 유전자는 일반적으로 ICM에 의해 분비되는 리간드를 인코딩하는데, 이것은 인접한 극지방 TE에서 증식을 유도한다.[6]
- 나노그: 나노그도 ICM에 표현되어 있으며, 그 유연함을 유지하는 데 참여한다. 10월4일과는 대조적으로, 나노그널 생쥐에 대한 연구는 ICM이 TE와 같은 형태학으로 회귀하는 것을 보여주지 않지만, 나노그 손실이 ICM이 원시적 내분체를 생성하는 것을 방해한다는 것을 보여준다.[7]
- Cdx2: Cdx2는 TE에 강하게 표현되며 규격 유지에 필요하다. Cdx2 유전자에 대한 녹아웃 생쥐는 컴팩션을 거치게 되지만, 후기 배반포시스트 단계에서 TE 상피 무결성을 잃는다. 더욱이, 104의 표현은 이후 TE 세포에서 제기되는데, 이는 Cdx2가 이 세포 혈통에서 104를 억압하는 역할을 한다는 것을 나타낸다. 또한 배아줄기세포는 Cdx2-null 마우스에서 생성될 수 있어 Cdx2가 ICM 규격에 필수적이지 않다는 것을 증명한다.[8]
- Tead4: Cdx2와 마찬가지로 Te 기능에도 Tead4가 필요하지만, 전사 인수는 보편적으로 표현된다. Tead4-null 생쥐도 마찬가지로 콤팩션을 겪지만, 블라스토코펠 공동은 생성하지 못한다. Cdx2-null 배아처럼 Tead4-null 배아는 배아줄기세포를 생산할 수 있어 Tead4가 ICM 규격에 필수불가결한 것으로 나타났다.[9] 최근의 연구는 Tead4가 TE에서 Cdx2를 규제하는 것을 도울 수 있다는 것을 보여주었고 그것의 전사 활동은 공동 활성제인 Yap에 의존한다. 외부 세포에서 야프의 핵 국산화 작용은 TE의 특수성에 기여할 수 있도록 하는 반면, 내부 세포는 인광화 현상을 통해 세포질에서 야프를 분리시킨다.[10]
이러한 전사 인자는 ICM에서 TE 세포 배분을 강화하는 긍정적인 피드백 루프에서 함께 기능한다. 초기의 블라토메르의 양극화는 8-16세포 단계에서 발생한다. 기준 표식기 E-Cadherin뿐만 아니라 Par3, Par6, aPKC와 같은 비정형 표식기 시각화를 통해 비원위 극성을 볼 수 있다.[2] 압축 중 그러한 극성의 확립은 배아의 내외부 세포에 대한 환경적 정체성을 발생시키는 것으로 생각된다. 결과적으로, 위의 전사 인자의 확률적 표현은 외부 셀을 TE 운명에, 내부 셀을 ICM 운명에 지정하는 피드백 루프로 증폭된다. 모델에서, 비정형 환경은 다운스트림 전사 인자 Elf5를 통해 자신의 표현을 상향 조절하는 Cdx2를 켠다. 제3의 전사 인자인 엄스(Umes)와 함께 이 유전자들은 10월4일이나 나노그(Nanog)와 같은 외부 세포의 플루리포텐시 유전자를 억제하는 작용을 한다.[2][8] 따라서 TE는 구체화되고 구별된다. 그러나 내부 세포는 cdx2 유전자를 켜지 않고 10월4일, 나노그, 삭스2의 높은 수치를 표현한다.[2][3] 이러한 유전자들은 Cdx2를 억제하고 내부 세포들은 플뤼리포텐도를 유지하며 ICM을 생성하며 결국 나머지 배아는 적절하게 생성된다.
비록 쥐 배아의 폭발물을 ICM과 TE 정체성으로 나누기 위해서는 유전적 상호작용의 이분법이 분명히 필요하지만, 이러한 피드백 루프의 시작은 여전히 논의 중에 있다. 그들이 확률적으로 확립되었는지 아니면 더 이른 비대칭을 통해 확립되었는지는 불분명하며, 현재의 연구는 비대칭의 초기 표지를 확인하려고 한다. 예를 들어, 어떤 연구는 발생 중 처음 두 개의 갈라진 부분과 미래의 동물과 식물성 극지방과 궁극적인 사양을 연관시킨다. 이러한 처음 두 갈라짐 동안 후생유전 정보의 비대칭적인 분할과 그것들이 발생하는 방향과 순서는 모울라 내부 또는 외부 중 하나의 셀의 위치에 기여할 수 있다.[11][12]
줄기세포
포유류 배아의 ICM에서 격리되어 배양된 발파체는 배아줄기세포로 알려져 있다. 이러한 전지전능 세포는 세심하게 조율된 매체에서 자랄 때 성체의 세 가지 세균층(엑토더름, 내분, 중분자)을 모두 발생시킬 수 있다.[13] 예를 들어 마우스 ES 셀이 체외에서 유지되기 위해서는 전사 계수 LIF4가 필요하다.[14] 블라토메르는 초기 배반구에서 격리된 ICM과 분리되며 10월4일, 삭스2, 나노그에 의해 관리되는 전사 코드는 미분화 상태를 유지하는데 도움이 된다.
포유류 배아가 발달하는 규제적 성질의 한 가지 이점은 ICM의 폭발물을 조작하여 녹아웃 생쥐를 만들어 내는 것이다. 생쥐에서 관심 유전자의 돌연변이는 배양된 ES 세포에 역행적으로 도입될 수 있고, 이러한 돌연변이는 온전한 배아의 ICM에 재도입될 수 있다. 그 결과는 치메릭 마우스인데, 치메릭 마우스는 ES 세포 게놈을 포함하는 세포의 일부와 함께 발달한다. 그러한 절차의 목적은 돌연변이 유전자를 생쥐의 생식선에 통합하여 그 자손이 관심 유전자의 한 가지 또는 두 가지 모두를 놓치게 하는 것이다. 유전학자들은 포유류 시스템에서 유전자의 기능을 연구하는 데 이 ICM 조작 기술을 널리 이용한다.[1][13]
추가 이미지
Vespertilio murinus의 발파성 방광.
베스퍼틸리오 무리누스의 배아 디스크를 통한 섹션.
참고 항목
참조
- ^ a b c . ISBN 978-0199275373.
{{cite book}}: 누락 또는 비어 있음title=(도움말) - ^ a b c d e f 마리카와, 유스케 등 생쥐 배아에서 대류질량 및 내부 세포질량선 설정. 분자 재생산 및 개발 76:1019–1032(2009)
- ^ a b Suwinska A, Czowowska R, Ozdze_nski W, Tarkowski AK. 2008. 쥐 배아의 발광체는 제5차 갈라짐: Cdx2와 10월4일의 발현과 16-32-세포 배아의 내/외발 발광 잠재력 이후 토티포턴성을 상실한다. 데브 비올 322:133–144.
- ^ 2015년 9월 23일 웨이백머신 생식의 비올 50, 163-17094에 보관된 전자 현미경 검사를 통한 코야마 외 토끼 배아의 극성 분석
- ^ Kuijk, et al providation et al properties in porcine 난모세포 및 이식 전 배아 BMC Development Biology 2007, 7:58 doi:10.1186/1471-213X-7-58
- ^ a b 니콜스 J, 제브니크 B, 아나스타시아디스 K, 니와 H, 클렉-네베니우스 D, 챔버스 I, 슈알러 H, 스미스 A. 1998. 포유류 배아에서 전지전능한 줄기세포의 형성은 POU 전사 인자 104에 따라 달라진다. 95:379–391번 셀.
- ^ Rodda DJ, Chuc JL, Lim LH, Loh YH, Wang B, Ng HH, Robson P. 2005. OCT4 및 SOX2에 의한 나노그 전사적 규제. J비올화학 280:24731–24737.
- ^ a b 스트럼프 D, 마오 CA, 야마나카 Y, 랄스턴 A, 차우엥삭소팍 K, 벡 F, 로잔트 J. 2005. Cdx2는 정확한 세포 운명 규격과 생쥐의 배반포구에서 열대성 분화를 위해 필요하다. 개발 132:2093–2122.
- ^ 니시오카 N, 야마모토 S, 키요나리 H, 사토 H, 사와다 A, 오타 M, 나카오 K, 사사키 H. 2008. Tead4는 이식 전 생쥐 배아에서 열핵산염의 사양에 필요하다. 메흐 데브 125:270–283.
- ^ 니시오카 N, 외 2009. 마우스의 대류성분과 내부 세포질량을 구별하기 위한 Hippo 신호 경로 성분 Lats 및 Yap 패턴 Tead4 활동. Dev Cell 16: 398–410.
- ^ 비쇼프, 마커스 등 생쥐 배반구의 배아-배아-배아축 형성: 초기 갈라짐 분할의 방향과 대칭/대칭 분할 패턴 사이의 관계. 개발 135, 953-962(2008)
- ^ 제드루식, 아그니에스카 등 세포 배분과 생쥐 배아에서 대류세포 및 내부 세포 질량의 사양에서 Cdx2와 세포 극성의 역할. Genes Dev. 2008 22: 2692-2706
- ^ a b 로버트슨, 엘리자베스 등 배양된 플뤼리포텐셜 세포에 유입된 유전자를 레트로바이러스 벡터에 의한 세균선 전달. 네이처 323, 445 – 448(1986년 10월 2일)
- ^ Smith AG, Heath JK, Donaldson DD, Wong GG, Moreau J, Stahl M 및 Rogers D(1988) 정제된 폴리펩타이드에 의한 배아 줄기세포 분화의 억제. 자연, 336, 688–690
