तंत्रिका प्रेरण और नोटोकॉर्ड विकास

तंत्रिका प्रेरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक्टोडर्म के एक क्षेत्र को तंत्रिका प्लेट बनने के लिए निर्देशित किया जाता है, जो मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी का प्राइमोर्डियम है। यह आयोजक और अक्षीय मेसोडर्म, विशेष रूप से नोटोकॉर्ड से प्राप्त संकेतों द्वारा संचालित होता है - एक क्षणिक मध्यरेखा छड़ जो प्रारंभिक शरीर अक्ष को स्वरूपित करती है और कॉर्डेट्स की परिभाषित संरचना है।

Definition

तंत्रिका प्रेरण आयोजक और अक्षीय मेसोडर्म से प्राप्त संकेतों द्वारा पृष्ठीय एक्टोडर्म में तंत्रिका प्लेट भाग्य का निर्धारण है; नोटोकॉर्ड अक्षीय मेसोडर्म की मध्यरेखा छड़ है जो आयोजक/नोड से उत्पन्न होती है, तंत्रिका नली और सोमाइट्स को स्वरूपित करती है, और भ्रूण के अक्षीय कंकाल का निर्माण करती है।

Scope

यह विषय अक्षीय मेसोडर्म से नोटोकॉर्ड के निर्माण, आयोजक और नोटोकॉर्ड द्वारा ऊपरी एक्टोडर्म को तंत्रिकाकृत करने वाले प्रेरक संकेत, तंत्रिका प्रेरण का डिफ़ॉल्ट मॉडल, और तंत्रिका नली और अक्षीय कंकाल को स्वरूपित करने में नोटोकॉर्ड की भूमिका को शामिल करता है। यह विकासात्मक शरीर रचना का एक संदर्भ विवरण है और नैदानिक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• अक्षीय मेसोडर्म से नोटोकॉर्ड कैसे बनता है?
• आयोजक और नोटोकॉर्ड तंत्रिका प्लेट को कैसे प्रेरित करते हैं?
• तंत्रिका प्रेरण के अंतर्निहित आणविक संकेत क्या हैं?
• नोटोकॉर्ड तंत्रिका नली और आसपास के ऊतकों को कैसे स्वरूपित करता है?

Key concepts

• आयोजक (स्पमैन-मैंगोल्ड आयोजक; एमनियोट्स में नोड)
• नोटोकॉर्ड और अक्षीय मेसोडर्म
• तंत्रिका प्लेट और न्यूरोएक्टोडर्म
• बीएमपी विरोधी (नोगिन, कॉर्डिन)
• सोनिक हेजहोग और वेंट्रल तंत्रिका नली स्वरूपण
• नोटोकॉर्ड अवशेष (न्यूक्लियस पल्पोसस)

Key theories

तंत्रिका प्रेरण का डिफ़ॉल्ट मॉडल

एक्टोडर्म आंतरिक रूप से तंत्रिका भाग्य के लिए पूर्वनिर्धारित होता है और बीएमपी सिग्नलिंग द्वारा एक एपिडर्मल स्थिति में रखा जाता है; नोगिन और कॉर्डिन जैसे आयोजक-व्युत्पन्न बीएमपी विरोधी इस निषेध को दूर करते हैं, जिससे अंतर्निहित तंत्रिका भाग्य उभरने लगता है।

Mechanisms

आयोजक (उभयचरों में पृष्ठीय होंठ, एमनियोट्स में नोड) प्रीकॉर्डल प्लेट और नोटोकॉर्ड को जन्म देता है, जो भ्रूण की मध्यरेखा के साथ चलने वाली अक्षीय मेसोडर्म की एक छड़ है। आयोजक और नोटोकॉर्ड बीएमपी के विरोधी स्रावित करते हैं - जिसमें नोगिन और कॉर्डिन शामिल हैं - जो ऊपरी एक्टोडर्म में बीएमपी सिग्नलिंग को स्थानीय रूप से बाधित करते हैं; डिफ़ॉल्ट मॉडल के अनुसार, बीएमपी निषेध से यह राहत एक्टोडर्म को अपने आंतरिक तंत्रिका भाग्य को अपनाने और तंत्रिका प्लेट बनाने की अनुमति देती है, जो तब तंत्रिका नली में मुड़ जाती है। नोटोकॉर्ड विकसित हो रही तंत्रिका नली और सोमाइट्स को स्वरूपित करना जारी रखता है, आंशिक रूप से वेंट्रल तंत्रिका कोशिका प्रकारों को निर्दिष्ट करने और स्क्लेरोटोम को प्रेरित करने के लिए सोनिक हेजहोग का स्राव करके। नोटोकॉर्ड स्वयं काफी हद तक क्षणिक है: यह कशेरुका निकायों को प्रेरित करता है और परिपक्व रीढ़ में केवल इंटरवर्टेब्रल डिस्क के न्यूक्लियस पल्पोसस के रूप में बना रहता है।

Clinical relevance

तंत्रिका प्रेरण और तंत्रिका नली के बंद होने में गड़बड़ी एनेंसफली और स्पाइना बिफिडा जैसे तंत्रिका नली दोषों से जुड़ी है, और लगातार नोटोकॉर्डल ऊतक कॉर्डोमा का विकासात्मक मूल है, जो अक्षीय कंकाल के साथ उत्पन्न होने वाला एक ट्यूमर है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए विकासात्मक संबंधों का वर्णन करती है और निदान, रोकथाम परामर्श या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां का विवरण कशेरुकी मॉडल में प्रायोगिक भ्रूणविज्ञान और आणविक विकासात्मक जीव विज्ञान पर आधारित है, जो आयोजक प्रत्यारोपण से शुरू होता है और प्रेरक और स्वरूपण संकेतों की आणविक पहचान के साथ-साथ नैदानिक दिशानिर्देशों के बजाय मानक मानव भ्रूणविज्ञान ग्रंथों द्वारा विस्तारित होता है।

History

तंत्रिका तंत्र को प्रेरित करने के लिए पृष्ठीय आयोजक की क्षमता को स्पमैन और मैंगोल्ड के 1924 के प्रत्यारोपण प्रयोग में प्रदर्शित किया गया था, जिसने दिखाया कि ग्राफ्टेड आयोजक ऊतक मेजबान में तंत्रिका नली के साथ एक द्वितीयक अक्ष को प्रेरित कर सकता है। आणविक आधार 1990 के दशक तक अस्पष्ट रहा, जब नोगिन और कॉर्डिन जैसे आयोजक-स्रावित बीएमपी विरोधी की पहचान की गई और तंत्रिका प्रेरण को बीएमपी निषेध द्वारा प्रकट एक डिफ़ॉल्ट स्थिति के रूप में फिर से तैयार किया गया।

Debates

क्या तंत्रिका भाग्य एक सच्ची 'डिफ़ॉल्ट' स्थिति है, या इसे सक्रिय निर्देश की आवश्यकता है?

डिफ़ॉल्ट मॉडल का मानना है कि एक्टोडर्म केवल तभी तंत्रिका बन जाता है जब बीएमपी सिग्नलिंग अवरुद्ध हो जाती है, लेकिन बाद के काम से पता चला कि अतिरिक्त अनुदेशात्मक संकेत (उदाहरण के लिए एफजीएफ) योगदान करते हैं, इसलिए निषेध बनाम सक्रिय प्रेरण की सापेक्ष भूमिकाओं पर अभी भी चर्चा की जाती है।

Key figures

• Hans Spemann
• Hilde Mangold
• Ali Hemmati-Brivanlou
• Douglas Melton
• Richard Harland

Seminal works

• spemann-mangold-1923
• smith-1992-noggin
• hemmati-brivanlou-melton-1997

Frequently asked questions

तंत्रिका प्रेरण क्या है?

यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा आयोजक और नोटोकॉर्ड से प्राप्त संकेत एक्टोडर्म के एक हिस्से को तंत्रिका प्लेट बनने के लिए निर्देशित करते हैं, जो मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी का अग्रदूत है, मुख्य रूप से बीएमपी सिग्नलिंग को बाधित करके।

वयस्क में नोटोकॉर्ड का क्या होता है?

नोटोकॉर्ड एक क्षणिक भ्रूण संरचना है जो शरीर के अक्ष को स्वरूपित करने में मदद करती है; इसका अधिकांश भाग प्रतिगमन करता है, और परिपक्व रीढ़ में यह केवल इंटरवर्टेब्रल डिस्क के भीतर न्यूक्लियस पल्पोसस के रूप में बना रहता है।