มีโซเดิร์มและเนื้อเยื่อที่ได้จากมีโซเดิร์ม

มีโซเดิร์มเป็นชั้นกลางในบรรดาเนื้อเยื่อคัพภะหลักสามชั้น และเป็นต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อโครงสร้างและระบบไหลเวียนส่วนใหญ่ของร่างกาย ได้แก่ กล้ามเนื้อ กระดูก เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน หัวใจและหลอดเลือด เลือด ไต และอวัยวะสืบพันธุ์ หลังจากการเกิดแกสตรูเลชัน มีโซเดิร์มจะจัดเรียงตัวเป็นแนวตั้งตามยาวขนาบข้างแนวกลางลำตัว ซึ่งแต่ละแนวจะสร้างเนื้อเยื่อที่จำเพาะ

Definition

มีโซเดิร์มเป็นเนื้อเยื่อคัพภะชั้นกลางที่ก่อตัวขึ้นระหว่างการเกิดแกสตรูเลชัน ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของโครงกระดูกแกนกลางและรยางค์ กล้ามเนื้อโครงร่าง กล้ามเนื้อหัวใจ และกล้ามเนื้อเรียบ เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ระบบหัวใจและหลอดเลือด ระบบน้ำเหลืองและเลือด ระบบทางเดินปัสสาวะและสืบพันธุ์ และเยื่อหุ้มซีรัส

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการก่อตัวของมีโซเดิร์มภายในตัวอ่อน การแบ่งย่อยออกเป็นคอลัมน์พาราแอ็กเซียล อินเทอร์มีเดียท และแลเทอรัลเพลท การแบ่งส่วนของมีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียลออกเป็นโซไมต์ และเนื้อเยื่อหลักที่แต่ละบริเวณของมีโซเดิร์มสร้างขึ้น บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับชะตากรรมของเนื้อเยื่อคัพภะ และไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• มีโซเดิร์มภายในตัวอ่อนก่อตัวขึ้นระหว่างการเกิดแกสตรูเลชันได้อย่างไร?
• มีโซเดิร์มถูกแบ่งย่อยออกเป็นมีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียล อินเทอร์มีเดียท และแลเทอรัลเพลทได้อย่างไร?
• มีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียลแบ่งส่วนเป็นโซไมต์ได้อย่างไร?
• เนื้อเยื่อใดบ้างที่ได้มาจากแต่ละบริเวณของมีโซเดิร์ม?

Key concepts

• มีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียลและโซไมต์
• มีโซเดิร์มอินเทอร์มีเดียท
• มีโซเดิร์มแลเทอรัลเพลท (ชั้นโซมาติกและสแปลนคนิก)
• มีโซเดิร์มแกนกลาง (โนโตคอร์ด)
• สเคลอโรโทม ไมโอโทม และเดอร์มาโทม
• ช่องว่างในตัวอ่อน (Intraembryonic coelom)
• ต้นกำเนิดของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบทางเดินปัสสาวะและสืบพันธุ์

Key theories

การสร้างรูปแบบมีโซเดิร์มด้านหลัง-ด้านท้องโดย BMP และสารยับยั้ง

การไล่ระดับของกิจกรรม BMP ซึ่งถูกต่อต้านโดยสารยับยั้งที่มาจากออร์แกไนเซอร์ เช่น นอกกิน (noggin) จะทำให้มีโซเดิร์มมีลักษณะเป็นด้านหลัง; BMP ในระดับสูงจะทำให้เกิดมีโซเดิร์มด้านท้อง (เช่น การสร้างเลือด) และการยับยั้ง BMP จะทำให้เกิดมีโซเดิร์มด้านหลัง (เช่น แกนกลางและโซไมต์)

Mechanisms

มีโซเดิร์มเกิดขึ้นเมื่อเซลล์อีพิบลาสต์เคลื่อนตัวผ่านร่องพริมิติฟและแพร่กระจายอยู่ระหว่างเอ็กโทเดิร์มและเอนโดเดิร์ม ในแนวกลาง-ด้านข้าง มีโซเดิร์มจะจัดเรียงตัวเป็นสามคอลัมน์ ได้แก่ มีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียลที่ขนาบข้างแนวกลางลำตัว มีโซเดิร์มอินเทอร์มีเดียท และมีโซเดิร์มแลเทอรัลเพลท มีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียลจะแบ่งส่วนเป็นโซไมต์คู่ตามจังหวะ ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นสเคลอโรโทม (กระดูกสันหลังและซี่โครง) ไมโอโทม (กล้ามเนื้อโครงร่าง) และเดอร์มาโทม (ผิวหนังชั้นหนังแท้ของหลัง) มีโซเดิร์มอินเทอร์มีเดียทจะสร้างไตและอวัยวะสืบพันธุ์พร้อมท่อของอวัยวะเหล่านั้น มีโซเดิร์มแลเทอรัลเพลทจะแยกออกเป็นชั้นโซมาติก (ผนัง) ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างผนังลำตัวและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของรยางค์ และชั้นสแปลนคนิก (อวัยวะภายใน) ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างหัวใจ กล้ามเนื้อเรียบและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของลำไส้ และหลอดเลือด โพรงระหว่างชั้นทั้งสองจะกลายเป็นช่องว่างในตัวอ่อน (intraembryonic coelom) อัตลักษณ์ด้านหลัง-ด้านท้องภายในมีโซเดิร์มถูกกำหนดโดยการไล่ระดับของ BMP ซึ่งถูกต่อต้านโดยสารยับยั้งจากออร์แกไนเซอร์ เช่น นอกกิน (noggin) และคอร์ดิน (chordin)

Clinical relevance

ต้นกำเนิดมีโซเดิร์มร่วมกันของโครงกระดูก กล้ามเนื้อ หัวใจ ไต และอวัยวะสืบพันธุ์ เป็นสาเหตุที่ทำให้รูปแบบความผิดปกติบางอย่างเกี่ยวข้องกับระบบเหล่านี้หลายระบบพร้อมกัน และการจัดเรียงตัวเป็นส่วนๆ (ที่มาจากโซไมต์) ของกระดูกสันหลังและกล้ามเนื้อผนังลำตัวสะท้อนให้เห็นในเดอร์มาโทมและไมโอโทมทางคลินิก บทความนี้อธิบายถึงต้นกำเนิดของการพัฒนาเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

Evidence & guidelines

ข้อมูลในที่นี้อ้างอิงจากการทดลองและชีววิทยาระดับโมเลกุลของการพัฒนาในแบบจำลองสัตว์มีกระดูกสันหลังและตำราคัพภวิทยาของมนุษย์มาตรฐาน ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นในการทบทวนการเกิดแกสตรูเลชันและการสร้างรูปแบบของมีโซเดิร์ม มากกว่าแนวทางทางคลินิก

History

คัพภวิทยาแบบดั้งเดิมรู้จักเนื้อเยื่อคัพภะชั้นกลางและการจัดเรียงตัวเป็นคอลัมน์ และการศึกษาการทำแผนที่ชะตากรรมในสัตว์มีถุงน้ำคร่ำได้ให้รายละเอียดว่าเซลล์ที่มาจากร่องพริมิติฟเข้าไปอยู่ในบริเวณพาราแอ็กเซียล อินเทอร์มีเดียท และแลเทอรัลเพลทได้อย่างไร งานวิจัยระดับโมเลกุลในช่วงทศวรรษ 1990 รวมถึงการโคลนสารยับยั้งจากออร์แกไนเซอร์ เช่น นอกกิน (noggin) ได้ชี้แจงว่าการส่งสัญญาณ BMP และสารยับยั้งของมันสร้างรูปแบบของมีโซเดิร์มตามแนวแกนหลัง-ท้องได้อย่างไร

Key figures

• Patrick Tam
• Lilianna Solnica-Krezel
• Richard Harland
• Olivier Pourquié

Seminal works

• smith-1992-noggin
• tam-behringer-1997
• solnica-krezel-2012

Frequently asked questions

เนื้อเยื่อใดบ้างที่มาจากมีโซเดิร์ม?

กล้ามเนื้อโครงร่าง กล้ามเนื้อหัวใจ และกล้ามเนื้อเรียบ; กระดูก กระดูกอ่อน และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันอื่นๆ; หัวใจ หลอดเลือด เลือด และระบบน้ำเหลือง; ไตและอวัยวะสืบพันธุ์; และเยื่อหุ้มซีรัสที่บุช่องว่างในร่างกาย

โซไมต์คืออะไร?

โซไมต์คือกลุ่มเซลล์ที่จับคู่กันเป็นส่วนๆ ซึ่งก่อตัวขึ้นจากการแบ่งส่วนของมีโซเดิร์มพาราแอ็กเซียล; โซไมต์จะพัฒนาไปเป็นสเคลอโรโทม (กระดูกสันหลังและซี่โครง) ไมโอโทม (กล้ามเนื้อโครงร่าง) และเดอร์มาโทม (ผิวหนังชั้นหนังแท้ของหลัง)