Articles

The Embryo Project Encyclopedia

Mesenchyme er en type animalsk vev som består av løse celler innebygd i et nett av proteiner og væske, kalt den ekstracellulære matrisen. Den løse, flytende naturen til mesenkym gjør at cellene kan migrere lett og spille en avgjørende rolle i opprinnelsen og utviklingen av morfologiske strukturer under embryonale og føtale stadier av dyrelivet. Mesenkym gir direkte opphav til det meste av kroppens bindevev, fra bein og brusk til lymfatiske og sirkulasjonssystemer. Videre bidrar samspillet mellom mesenkym og en annen vevstype, epitel, til å danne nesten alle organer i kroppen. Selv om det meste av mesenkymet stammer fra det midtre embryologiske bakterielaget, produserer mesodermen, det ytre bakterielaget kjent som ektodermen, også en liten mengde mesenkym fra en spesialisert struktur kalt nevralkammen. Mesenkym er generelt et transitivt vev; mens det er avgjørende for morfogenese under utvikling, kan lite bli funnet i voksne organismer. Unntaket er mesenkymale stamceller, som finnes i små mengder i beinmarg, fett, muskler og tannmasse av baby tenner.

Mesenkym dannes tidlig i embryonalt liv. Når de primære kimlagene utvikles under gastrulasjon, mister cellepopulasjoner sine klebende egenskaper og løsner fra ark av tilkoblede celler, kalt epitel. Denne prosessen, kjent som en epitel-mesenkymal overgang, gir opphav til det mesodermale laget av embryoet, og forekommer mange ganger gjennom utvikling av høyere vertebrater. Epitel-mesenkymale overganger spiller nøkkelroller i celleproliferasjon og vevsreparasjon, og er indikert i mange patologiske prosesser, inkludert utvikling av overflødig fibrøst bindevev (fibrose) og spredning av sykdom mellom organer (metastase). Den omvendte prosessen, mesenkymal-epithelialovergangen, oppstår når de løse cellene i mesenkym utvikler klebende egenskaper og ordner seg inn i et organisert ark. Denne typen overgang er også vanlig under utvikling, og er involvert i nyredannelse.begrepet mesenkym har en lang historie, som har formet vår moderne forståelse av vevet på mange måter. I 1879 beskrev Charles Sedgwick Minot, en anatomist basert På Harvard Medical School I Boston, Massachusetts, først hva han kalte mesamoeboids, den cellulære delen av det som snart skulle bli anerkjent som mesenchyme. Minot fant disse cellene i sammenheng med histologiske studier av mesoderm. Han forsto de løse, mobile cellene av mesenkym som primitive representanter for mesodermen, men betraktet ikke disse cellene som en type vev. To år Etter minot anerkjennelse av mesamoeboids, Oscar Og Richard Hertwig, to brødre og doktorgradsstudenter Av Ernst Haeckel Ved Universitetet I Jena I Jena, Tyskland, innførte begrepet mesenchyma i sin publikasjon Die Coelomtheorie. Versucheiner Erklä des mittleren Keimblattes (Coelom Teori: et forsøk På å forklare det midterste kimlaget), og de brukte det til å beskrive typen vev som besto av amoeboidcellene Som Minot hadde portrettert. Hertwig brødrene etablert at mesenkym stammer fra mesoderm, og de ligger dette forholdet i bredere sammenheng med utviklingen av coelom, en væskefylt kroppshulrom. Deres Die Coelomtheorie også avansert ideen om at de tre bakterie lag opprettholde separate identiteter og utvikle distinkte vev og organer, et konsept kjent som bakterie-lag teori.

I 1888, N. Katschenko foreslo at mesenkym funnet i regionen av hodet stammer fra nevrale kammen, et ektodermalt derivat, som effektivt utvider vevets opprinnelse utover det for et enkelt kimlag. Fem år senere, Harvard Medical School doktorgradsstudent Julia Platt, I Cambridge, Massachusetts, gitt bevis basert på hennes studier Av Necturus maculosus embryoer, en type akvatisk salamander, at mesenkymet som utviklet seg til skjelettelementene i grenbuene avledet fra ektoderm. Platts publikasjon fra 1893, «Ectodermic Origin of The Cartilages of The Head», og hennes konklusjoner om ektodermal opprinnelse til mesenkym i hoderegionen, og dermed skjelett-og bruskvæv i skallen, gikk imot den forankrede bakterie – lagteorien og mesodermal opprinnelse til Mesenkym forfektet Av Hertwig-brødrene i Deres 1881 Die Coelomtheorie. Platts funn ble avvist av mange etablerte embryologer som opprettholdt teorien om integritet av kimlagene.I årene etter Platts publikasjon identifiserte flere andre embryologer ektodermal opprinnelse for mesenkym og dets avledede skjelettelementer i hoderegionen av fisk og fugler. Det var ikke før nesten tretti år etter Platts første publikasjon at uavhengige studier viste et stort ektodermalt bidrag til mesenkym. I 1921, mens undersøke grensene for nevrale crest i dannelsen av cerebrale ganglier I Urodeles, kjent som salamanders, Francis Landacre Ved Ohio State University I Columbus, Ohio, viste ektodermal opprinnelsen til kraniale mesenchyme. Landacres arbeid ble fulgt av andre studier som videre konkluderte med en ektodermal komponent av mesenkym. Ideen om at mesenkym i kranialregionen avledet fra nevrale kam ble endelig opphevet på 1940-tallet av den uavhengige forskningen til embryologer Sven Hö Stadius Ved Uppsala Universitet I Uppsala, Sverige, Og Gavin De Beer ved University College I London, England.Kort tid etter at debatten om ektodermalt mesenkym avsluttet, brøt forskning på mesenkymens rolle under utvikling ut. Ved 1960-tallet innså embryologer at mesenkym, i kombinasjon med epitel, spilte en viktig rolle i morfogenesen til mange organer under embryonal og fosterutvikling. Epithelio-mesenkymale interaksjoner danner nesten alle organer i kroppen, fra hår og svettekjertler til fordøyelseskanalen, nyrene og tennene. I 1969 designet Edward Kollar Og Grace Baird fra University Of Chicago I Chicago, Illinois en serie eksperimenter for å forstå hvordan mesenkym og epitel fungerer sammen når celler skiller seg, og hvordan de to vevene kombinerer for å lage embryonale strukturer. Deres forskning trakk på en lang historie med å undersøke vevsinteraksjoner under morfogenese, og spesielt På 1954-arbeidet Til John Cairn ved University Of Texas I Austin, Texas, Og John Saunders, Ved Marquette University I Milwaukee, Wisconsin. Cairn og saunders anerkjente at mesoderm holder den induktive stimulansen innenfor interaksjoner mellom mesoderm og epitel. Ved å bruke tannutvikling som et modellsystem, ga Kollar og Baird bevis på at mesenkym driver både induksjon og differensiering under epithelio-mesenkymale interaksjoner, og er dermed vevet som gir strukturell spesifisitet under disse interaksjonene, eller bestemmer hvilken struktur som vil danne. Kollar og Baird publiserte sine funn i 1969 i «The Influence Of The Dental Papilla on The Development Of Tann Form I Embryonale Mus Tann Bakterier», og i 1970 I » Vev Interaksjoner I Embryonale Mus Tann Bakterier.»Kort tid før Kollar og Baird publiserte sin beretning om epithelio-mesenkymale interaksjoner, Oppdaget Alexander Friedenstein mesenkymale stamceller i mus (Mus musculus). I publikasjoner fra 1966 til 1987, Friedenstein, sammen med sine kolleger ved Universitetet I Moskva i Moskva, Russland, gitt bevis fra transplantasjon eksperimenter som stamceller tatt fra benmarg kan skille i mesenchymal vev, slik som fett, bein, og brusk. Disse cellene ble kjent som mesenkymale stamceller, og har senere blitt funnet i blod, brusk, skjelett og fettvev. Mesenkymale stamceller gir et reservoar av reserveceller som kroppen kan bruke til normal eller patologisk vevregenerering og reparasjon. Evnen til mesenkymale stamceller til å skille seg inn i forskjellige vev, kjent som cellepotensial, har vært en årsak til debatt de siste årene, noe som fører forskere til å stille spørsmål om disse cellene virkelig er multipotente, og kan gi opphav til flere celletyper. Den potensielle multipotensen av mesenkymale stamceller, i forbindelse med deres tilstedeværelse i voksne organismer, har gjort dem til et attraktivt alternativ til embryonale stamceller for forskning på vevregenerering.

Aktuell forskning på mesenkym sprer seg over mange biologiske felt. Fokuset på mesenkymforskning skiller imidlertid mellom to generelle interesser: rollen og uttrykket av mesenkymspesifikke gener under utvikling, inkludert patologiske prosesser, og plasseringen og evnen til mesenkymale stamceller. Mens noen fortsatt undersøke mesenkym på vev nivå, de to gjeldende fokuserer reflektere en trend mot analyse og forståelse av molekylært nivå mekanismer som mesenkym fungerer under utvikling. Fra Og med Definisjonen Av Hertwig-brødrene har mesenkymforskning flyttet fra anatomiske undersøkelser i utvikling av embryoer, til cellulære bidrag for organdannelse og vevsnivåinteraksjoner, og nå til genetiske mekanismer for utvikling og vevsreparasjon.Det er historisk kontinuitet innen mesenkymforskning, men det er fortsatt rester av kontroversen som omgav dette vevet i slutten av det nittende århundre. I sin artikkel i 1893 hvor Hun introduserte det biologiske samfunnet til ektodermal opprinnelse av mesenkym i hoderegionen, Foreslo Julia Platt også en endring i terminologien. Mesenkym av ectodermal opprinnelse hun spesifisert av begrepet mesectoderm, mens mesodermal mesenkym hun kalte mesendoderm. Det medisinske samfunnet, spesielt patologer, fortsatt benytter dette skillet mellom mesenkymale kilder, bare henvise til et vev som mesenkym hvis det er avledet fra mesoderm. Patologer opprettholder skillet fordi mesenkymkilden bestemmer type og oppførsel av en sykdom. I mellomtiden har utviklingsbiologer en tendens til å gjenkjenne mesenkym ved et enkelt navn, uavhengig av kilde.studiet av mesenkym har en lang historie, fra mesenkymets anerkjennelse innenfor rammen av bakterielagsteori, til kontroverser om mesenkymets opprinnelse, til å avdekke mesenkymets roller i morfogenese og dets evne til å produsere stamceller. Denne historien skyldes delvis at mesenkym er avgjørende for embryonisk vekst og utvikling, samt vedlikehold av bindevev i voksen alder. Den løse naturen til celler i mesenkym gjør at vevet kan bevege seg og støpes. Under embryogenese gir mesenkym opphav til kroppens bindevev, fra brusk og bein til fett, muskel og sirkulasjonssystemet. I mellomtiden danner nesten hvert organ gjennom epithelio-mesenkymale interaksjoner, hvor mesenkym gir både den induktive stimulansen og bestemmer banen for differensiering. Selv om lite mesenkym forblir i kroppen i voksen alder, tillater de endelige restene av dette vevet, mesenkymale stamceller, bindevev å reparere og regenerere.

Kilder

  1. Cairns, John M og John W. Saunders. «Påvirkningen Av Embryonal Mesoderm på Den Regionale Spesifikasjonen Av Epidermale Derivater i Kyllingen.»Tidsskrift For Eksperimentell Zoologi 127 (1954): 221-48.Dette er en av de mest kjente eksemplene på dette. «Osteogenese I Transplantasjoner Av Benmargceller.»Tidsskrift For Embryologi og Eksperimentell Morfologi 16 (1966): 381-90.
  2. Gilbert, Scott. Utviklingsbiologi. 8. utgave. Massachusetts: Sinauer, 2003.Hall, Brian K. » Nevrale Kam Og Nevrale Kamceller: Oppdagelse og Betydning For Teorier Om Embryonisk Organisasjon.»Journal Of Biosciences 3 (2008): 781-93.Hertwig, Oscar Og Richard Hertwig. Dø Coelomtheorie. Versucheiner Erkl@rung des mittleren Keimblattes . Jena: Fischer, 1881.http://books.google.com/books?id=KOhOAAAAMAAJ&ots=x5r19l0yfu&dq=oscar%20hertwig&pg=PP1#v=onepage&q=oscar%20hertwig&f=false(Tilgjengelig 14. September 2012).
  3. Katschenko, N. » Zur Entwicklungsgeschichte Der Selachierembryos .»Anatomischer Anzeiger 3 (1888): 445-67.I Tillegg til Å være en del av Det norske samfunnet, er Det En del av Det norske samfunnet. «Påvirkningen Av Dental Papilla På Utviklingen Av Tannform i Embryonale Musetann Bakterier.»Journal Of Embryology og Eksperimentell Morfologi 21 (1969): 131-48.I Tillegg til Å være en del av Det norske samfunnet, er Det En del av Det norske samfunnet. «Vevsinteraksjoner I Embryonale Musetann Bakterier: I. Omorganisering av Tannepitelet under Tannkimrekonstruksjon.»Journal Of Embryology og Eksperimentell Morfologi 24 (1970): 159-70.I Tillegg til Å være en del av Det norske samfunnet, er Det En del av Det norske samfunnet. «Vevsinteraksjoner I Embryonale Musetann Bakterier: II. Den Induktive Rollen Til Dental Papilla.»Journal Of Embryology og Eksperimentell Morfologi 24 (1970): 173-86.
  4. Le Liè, Christiane, Og Nicole Le Douarin. «Mesenkymale Derivater Av Nevrale Kammen: Analyse Av Kimær Vaktel Og Kyllingembryoer.»Journal Of Embryology og Eksperimentell Morfologi 34 (1975): 125-54.
  5. Minot, Charles Sedgwick. «Foreløpig Varsel Om Visse Lover Av Histologisk Differensiering.»Proceedings Av Boston Society Of Natural History XX (1879): 202-9.
  6. Platt, Julia. «Ektodermisk Opprinnelse Av Bruskene i Hodet .»Anatomischer Anzeiger 8 (1893): 506-9.