Sự hình thành tim và ống tim

Sự hình thành tim là giai đoạn sớm nhất của quá trình phát triển tim, trong đó các tế bào tiền thân tim được biệt hóa, di chuyển đến đường giữa và hợp nhất thành một ống tim duy nhất có khả năng đập. Ống tuyến tính này, cơ quan hoạt động đầu tiên trong phôi, sau đó uốn cong và kéo dài để thiết lập các mối quan hệ không gian mà từ đó tim bốn ngăn sẽ được hình thành sau này.

Definition

Sự hình thành tim là quá trình các tế bào tiền thân tim trung bì được biệt hóa và tập hợp thành một ống tim tuyến tính có khả năng co bóp, sau đó uốn cong, cung cấp khuôn mẫu cho tim vĩnh viễn.

Scope

Chủ đề này bao gồm nguồn gốc của các tế bào tiền thân tim từ trung bì, sự đóng góp của trường tim thứ nhất và thứ hai, sự hình thành hình lưỡi liềm tim và ống tim nguyên thủy, và sự uốn cong biến ống thành một dạng tim có thể nhận biết được. Sự phân vách và hình thành van được đề cập trong một chủ đề liên quan. Mục này là tài liệu tham khảo-giáo dục về giải phẫu phát triển.

Core questions

• Các tế bào tiền thân tim bắt nguồn từ đâu và chúng được biệt hóa như thế nào?
• Điều gì phân biệt trường tim thứ nhất và thứ hai?
• Hình lưỡi liềm tim hai bên hợp nhất thành một ống đường giữa duy nhất như thế nào?
• Điều gì thúc đẩy sự uốn cong có hướng của ống tim?

Key concepts

• Sự biệt hóa tế bào tiền thân tim
• Trường tim thứ nhất và thứ hai
• Hình lưỡi liềm tim
• Ống tim nguyên thủy (tuyến tính)
• Sự uốn cong và tính bên của tim
• Các yếu tố phiên mã tim (ví dụ: NKX2-5, GATA4, TBX5)

Mechanisms

Các tế bào tiền thân tim phát sinh từ trung bì tấm bên trước và tạo thành một hình lưỡi liềm tim hai bên, hợp nhất ở đường giữa để tạo ra ống tim tuyến tính. Một mạng lưới cốt lõi các yếu tố phiên mã được bảo tồn trong quá trình tiến hóa, bao gồm NKX2-5, GATA, MEF2 và các thành viên họ T-box, thúc đẩy sự cam kết và biệt hóa của dòng tế bào tim. Một trường tim thứ hai bổ sung các tế bào vào các cực của ống, cho phép nó kéo dài, và ống sau đó uốn cong sang phải trong một quá trình liên quan đến sự bất đối xứng trái-phải của phôi. Các mạng lưới tín hiệu và phiên mã này đã được xác định dần dần như một phần của bản thiết kế phân tử cho sự phát triển tim.

Clinical relevance

Vì sự hình thành tim thiết lập kiến trúc nền tảng của tim, những rối loạn ở giai đoạn này có thể là nguyên nhân gây ra bệnh tim bẩm sinh cấu trúc, và các đột biến trong các yếu tố phiên mã tim cốt lõi có liên quan đến các dị tật như vậy. Tài liệu này giải thích nguồn gốc phát triển cho mục đích giáo dục và không phải là hướng dẫn chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Tim là một phần trung tâm của phôi học mô tả cổ điển, nhưng sự hình thành tim phân tử nổi lên vào những năm 1990 với việc xác định các mạng lưới yếu tố phiên mã kiểm soát số phận tim. Sự mô tả sau này về trường tim thứ hai đã định hình lại cách ống tim kéo dài và cách các cực của nó được xây dựng, tích hợp việc theo dõi dòng tế bào với bức tranh di truyền trước đó.

Debates

Các trường tim được phân định như thế nào?

Việc nhận ra rằng một trường tim thứ hai đóng góp các tế bào tiền thân vào các cực động mạch và tĩnh mạch đã tinh chỉnh, và ở một mức độ nào đó làm phức tạp, các quan điểm trước đây về một trường duy nhất về cách ống tim được lắp ráp và kéo dài.

Key figures

• Eric Olson
• Deepak Srivastava
• Margaret Buckingham
• Robert Kelly
• Benoit Bruneau
• Antoon Moorman

Seminal works

• olson-srivastava-1996
• srivastava-olson-2000
• kelly-2014

Frequently asked questions

Tim phôi bắt đầu đập khi nào?

Tim là cơ quan hoạt động đầu tiên trong phôi; ống tim tuyến tính bắt đầu co bóp rất sớm trong quá trình phát triển, trước khi nó có được dạng buồng xác định.

Trường tim thứ hai là gì?

Đó là một quần thể các tế bào tiền thân tim được thêm vào các cực của ống tim đang kéo dài, đóng góp đặc biệt vào đường ra và các phần của vùng vào, ngoài các tế bào của trường tim thứ nhất ban đầu.