การย้ายถิ่นและเซลล์ที่ได้จากเซลล์ประสาทนิวรัลเครสต์

นิวรัลเครสต์เป็นกลุ่มเซลล์ชั่วคราวที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งเกิดขึ้นที่ขอบของแผ่นประสาทและแยกตัวออกจากรอยพับประสาทด้านหลังเมื่อท่อปิดลง มักถูกอธิบายว่าเป็นชั้นเนื้อเยื่อคัพภะชั้นที่สี่ เนื่องจากมีความหลากหลายของเซลล์ปลายทางที่น่าทึ่ง เซลล์นิวรัลเครสต์จะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนดเพื่อสร้างระบบประสาทส่วนปลายและระบบประสาทอัตโนมัติส่วนใหญ่ รวมถึงเซลล์เม็ดสีและโครงสร้างใบหน้าและกะโหลกศีรษะหลายส่วน

Definition

การย้ายถิ่นและเซลล์ที่ได้จากเซลล์ประสาทนิวรัลเครสต์ อธิบายถึงการก่อตัวของเซลล์นิวรัลเครสต์ที่ขอบแผ่นประสาท การแยกตัวออกจากท่อประสาทด้านหลังผ่านการเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวเป็นมีเซนไคม์ การย้ายถิ่นไปตามเส้นทางที่กำหนด และเซลล์ประสาท เซลล์เกลีย เซลล์เม็ดสี และเซลล์ใบหน้าและกะโหลกศีรษะที่หลากหลายที่เซลล์เหล่านี้สร้างขึ้น

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมถึงการชักนำนิวรัลเครสต์ที่ขอบแผ่นประสาท การเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวเป็นมีเซนไคม์และการแยกตัวที่ทำให้เซลล์หลุดออก การย้ายถิ่นไปตามเส้นทางที่แตกต่างกัน และเซลล์ที่ได้ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับแกนกลางที่เซลล์กำเนิดขึ้น เป็นข้อมูลอ้างอิงทางการศึกษาเกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์พัฒนาการ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Key concepts

• การกำหนดขอบแผ่นประสาท
• การเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวเป็นมีเซนไคม์
• การแยกตัวและเส้นทางการย้ายถิ่น
• นิวรัลเครสต์ส่วนกะโหลกศีรษะ, วากัส, ลำตัว และกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ
• เครือข่ายควบคุมยีนของนิวรัลเครสต์
• ปมประสาทรากหลังและปมประสาทอัตโนมัติ
• เมลาโนไซต์และมีเซนไคม์ใบหน้าและกะโหลกศีรษะ
• การเคลื่อนที่ของเซลล์แบบรวมกลุ่ม

Mechanisms

สัญญาณที่บริเวณรอยต่อระหว่างเนื้อเยื่อเอกโทเดิร์มประสาทและไม่ใช่ประสาทจะชักนำให้เกิดเอกลักษณ์ของขอบแผ่นประสาท และลำดับชั้นของยีนกำหนดขอบและยีนกำหนดนิวรัลเครสต์จะประกอบกันเป็นเครือข่ายควบคุมยีนที่ให้เอกลักษณ์ของนิวรัลเครสต์ เมื่อรอยพับประสาทหลอมรวมกัน เซลล์เครสต์ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจะผ่านการเปลี่ยนผ่านจากเยื่อบุผิวเป็นมีเซนไคม์ สูญเสียการยึดเกาะที่ปลายยอดและแยกตัวออกจากท่อด้านหลัง จากนั้นพวกมันจะเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนด ส่วนหนึ่งเป็นกลุ่มที่ประสานงานกัน โดยเส้นทางและเซลล์ปลายทางสุดท้ายขึ้นอยู่กับระดับแกนกลางของแหล่งกำเนิด เครสต์ส่วนกะโหลกศีรษะมีส่วนช่วยในการสร้างกระดูก กระดูกอ่อน และเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของใบหน้าและกะโหลกศีรษะ พร้อมกับปมประสาทสมอง เครสต์ส่วนวากัสและกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บจะเข้ายึดลำไส้เพื่อสร้างระบบประสาทเอนเทอริก และเครสต์ส่วนลำตัวจะสร้างปมประสาทรากหลังและปมประสาทซิมพาเทติก เซลล์ชวานน์ และเมลาโนไซต์

Clinical relevance

เนื่องจากนิวรัลเครสต์มีส่วนช่วยในการสร้างเนื้อเยื่อหลายชนิด ความผิดปกติของการพัฒนาจึงเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการที่หลากหลายซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างใบหน้าและกะโหลกศีรษะ หัวใจ เม็ดสี และระบบทางเดินอาหาร ซึ่งบางครั้งจัดอยู่ในกลุ่มที่เรียกว่า neurocristopathies เนื้อหานี้อธิบายชีววิทยาพัฒนาการพื้นฐานสำหรับการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

นิวรัลเครสต์ถูกอธิบายครั้งแรกในศตวรรษที่สิบเก้า และการทดลองทางคัพภวิทยาในศตวรรษที่ยี่สิบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำแผนที่เซลล์ปลายทางของไคเมรานกกระทา-ลูกไก่ ได้ยืนยันถึงความกว้างขวางของเซลล์ที่ได้และความขึ้นอยู่ของเซลล์ปลายทางกับระดับแกนกลาง งานวิจัยระดับโมเลกุลล่าสุดได้สร้างเครือข่ายควบคุมยีนที่กำหนดเอกลักษณ์ของนิวรัลเครสต์ขึ้นใหม่ ดังที่สังเคราะห์ไว้ในบทความทบทวนสมัยใหม่

Debates

เซลล์นิวรัลเครสต์แต่ละเซลล์มีความสามารถในการสร้างเซลล์ได้หลากหลายเพียงใด?

มีการถกเถียงกันว่าเซลล์นิวรัลเครสต์ก่อนการย้ายถิ่นและกำลังย้ายถิ่นมีความสามารถในการสร้างเซลล์ได้หลากหลายในวงกว้าง หรือส่วนใหญ่ถูกจำกัดเซลล์ปลายทาง โดยการศึกษาการติดตามสายเซลล์และการศึกษาโคลนได้ให้หลักฐานทั้งสองด้านและปรับปรุงภาพรวมเมื่อเวลาผ่านไป

Key figures

• Nicole Le Douarin
• Marianne Bronner
• Roberto Mayor

Seminal works

• mayor-2013
• simoes-costa-2015
• betancur-2010

Frequently asked questions

ทำไมนิวรัลเครสต์จึงถูกเรียกว่าเป็นชั้นเนื้อเยื่อคัพภะชั้นที่สี่ในบางครั้ง?

เนื่องจากมันให้กำเนิดเซลล์หลากหลายชนิดอย่างผิดปกติ ซึ่งครอบคลุมเซลล์ที่ได้ซึ่งโดยปกติแล้วจะถูกจัดให้เป็นของชั้นเนื้อเยื่อคัพภะที่แตกต่างกัน รวมถึงเซลล์ประสาทส่วนปลายและเซลล์เกลีย เซลล์เม็ดสี และกระดูกและกระดูกอ่อนของใบหน้าและกะโหลกศีรษะ

เซลล์นิวรัลเครสต์ทั้งหมดสร้างโครงสร้างเดียวกันหรือไม่?

ไม่ เซลล์ปลายทางส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับแกนกลางของแหล่งกำเนิด เครสต์ส่วนกะโหลกศีรษะสร้างโครงสร้างใบหน้าและกะโหลกศีรษะและปมประสาทสมอง เครสต์ส่วนวากัสและกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บสร้างระบบประสาทเอนเทอริก และเครสต์ส่วนลำตัวสร้างปมประสาทรากหลังและปมประสาทซิมพาเทติก เซลล์ชวานน์ และเมลาโนไซต์