Neuroblast - Neuroblast
Hos hvirveldyr er en neuroblast eller primitiv nervecelle en postmitotisk celle , der ikke deler sig yderligere, og som vil udvikle sig til en neuron efter en migrationsfase . Hos hvirvelløse dyr, såsom Drosophila, er neuroblaster neurale stamceller, som opdeles asymmetrisk for at producere en neuroblast, og en dattercelle med varierende styrke afhængigt af typen af neuroblast. Vertebrate neuroblaster adskiller sig fra radiale gliaceller og er forpligtet til at blive neuroner. Neurale stamceller , som kun deler sig symmetrisk for at producere flere neurale stamceller, overgår gradvist til radiale gliaceller . Radiale gliaceller, også kaldet radiale gliaceller stamceller, opdeles asymmetrisk for at producere en neuroblast og en anden radial gliacelle, der genindtræder i cellecyklussen.
Denne mitose forekommer i det germinale neuroepithelium (eller germinal zone), når en radial gliacelle deler sig for at producere neuroblasten. Neuroblasten løsner sig fra epitelet og migrerer, mens den producerede radiale glial-stamceller forbliver i det lumenale epitel. Den migrerende celle deler sig ikke yderligere, og dette kaldes neuronens fødselsdag. Celler med de tidligste fødselsdage migrerer kun en kort afstand. Disse celler med senere fødselsdage vil migrere længere til de mere ydre områder af hjernebarken . Positionerne, som de migrerede celler indtager, bestemmer deres neuronale differentiering.
Dannelse
Neuroblaster dannes ved den asymmetriske opdeling af radiale gliaceller. De begynder at migrere, så snart de er født. Neurogenese kan kun finde sted, når neurale stamceller er overgået til radiale gliaceller.
Differentiering
Neuroblaster er hovedsageligt til stede som forløbere for neuroner under embryonal udvikling; de udgør imidlertid også en af de celletyper, der er involveret i neurogenese hos voksne . Voksenens neurogenese er karakteriseret ved neurale stamcelledifferentiering og integration i den modne voksne pattedyrs hjerne. Denne proces forekommer i den tandede gyrus i hippocampus og i de subventrikulære zoner hos den voksne pattedyrs hjerne. Neuroblaster dannes, når en neural stamcelle , som kan differentiere sig i enhver form for modne neurale celler (dvs. neuroner, oligodendrocytter , astrocytter osv.), Deler sig og bliver en transitforstærkende celle . Transitforstærkende celler er lidt mere differentierede end neurale stamceller og kan opdele asymmetrisk for at producere postmitotiske neuroblaster og glioblaster såvel som andre transitforstærkende celler. En neuroblast, en dattercelle fra en transitforstærkende celle, er oprindeligt en neural stamcelle, der har nået ”det punkt, hvor ingen retur” er. En neuroblast har differentieret sig således, at den modnes til en neuron og ikke nogen anden neural celletype. Neuroblaster undersøges grundigt, da de har potentialet til at blive anvendt terapeutisk til at bekæmpe celletab på grund af skade eller sygdom i hjernen, skønt deres potentielle effektivitet diskuteres.
Migration
I embryonet danner neuroblaster det midterste kappelag af den neurale rørvæg, som fortsætter med at danne det grå stof i rygmarven . Det ydre lag til kappelaget er det marginale lag, og dette indeholder de myeliniserede axoner fra neuroblasterne, der danner det hvide stof i rygmarven. Det indre lag er det ependymale lag , der danner foring af ventriklerne og den centrale kanal i rygmarven.
Hos mennesker migrerer neuroblaster produceret af stamceller i den voksne subventrikulære zone til beskadigede områder efter hjerneskader. De er dog begrænset til undertypen af små interneuronlignende celler, og det er usandsynligt, at de bidrager til funktionel genopretning af striatale kredsløb.
Klinisk betydning
Der er flere lidelser kendt som neuronale migrationsforstyrrelser, der kan forårsage alvorlige problemer. Disse skyldes en forstyrrelse i migrationsmønsteret for neuroblasterne på vej til deres måldestinationer. Forstyrrelserne indbefatter lissencephaly , microlissencephaly , pachygyria og flere typer heterotopi af grå substans .
Neuroblast udvikling i Drosophila
I frugtflue- modelorganismen Drosophila melanogaster er en neuroblast en neural stamfadercelle, der deler sig asymmetrisk for at producere en neuroblast og enten en neuron, en ganglionmodercelle (GMC) eller en mellemliggende neural stamfader, afhængigt af typen af neuroblast. Under embryogenese delaminerer embryonale neuroblaster fra enten den procephaliske neuroektoderm (for hjerne-neuroblaster) eller den ventrale nervesnor neuroektoderm (for abdominale neuroblaster). Under udvikling af larver genereres optiske lapneuroblaster fra en neuroektoderm kaldet Outer Proliferation Center. Der er mere end 800 optiske lobneuroblaster, 105 centrale hjernneuroblaster og 30 abdominale neuroblaster pr. Hemisegment (en bilateral halvdel af et segment).
Neuroblaster gennemgår tre kendte opdelingstyper. Type 0-neuroblaster deler sig for at give anledning til en neuroblast og en dattercelle, der direkte differentieres til en enkelt neuron eller glia. Type I neuroblaster giver anledning til en neuroblast og en ganglionmodercelle (GMC), som gennemgår en terminal opdeling for at generere et par søskende neuroner. Dette er den mest almindelige form for celledeling og observeres i abdominal, optisk lap og centrale hjerne-neuroblaster. Type II neuroblaster giver anledning til en neuroblast og en transitforstærker Intermediate Neural Progenitor (INP). INP'er opdeles på en måde svarende til type I neuroblaster, der producerer en INP og en ganglionmodercelle. Mens der kun findes 8 type II neuroblaster i den centrale hjerne, er deres slægter både meget større og mere komplekse end type I neuroblaster. Skiftet fra pluripotent neuroblast til differentieret celle skæbne lettes af proteinerne Prospero, Numb og Miranda. Prospero er en transkriptionsfaktor, der udløser differentiering. Det udtrykkes i neuroblaster, men holdes ude af kernen af Miranda, som binder det til cellebasal cortex. Dette resulterer også i asymmetrisk opdeling, hvor Prospero kun lokaliserer sig i en ud af de to datterceller. Efter opdeling kommer Prospero ind i kernen, og den celle, den er til stede i, bliver GMC.
Neuroblaster er i stand til at give anledning til den enorme neurale mangfoldighed, der er til stede i fluehjernen ved hjælp af en kombination af rumlig og tidsmæssig begrænsning af genekspression, der giver afkom født fra hver neuroblast en unik identitet, afhængigt af både deres forældneuroblast og deres fødselsdato. Dette er dels baseret på placeringen af neuroblasterne langs den forreste / posteriore og dorsale / ventrale akse og dels på en tidsmæssig sekvens af transkriptionsfaktorer, der udtrykkes i en bestemt rækkefølge, da neuroblaster gennemgår sekventielle opdelinger.