Тот же механизм обнаружен у видов, чей общий предок с человеком существует более 500 миллионов лет назад
20 сентября 2026, 22:14Наука и космосDarth Sahara0
В течение многих десятилетий в эмбриологии сохранялось мнение, что весь мозг позвоночных формируется из одной популяции стволовых клеток. Исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, впервые на основе непосредственных экспериментальных данных демонстрирует: для формирования органа необходимо как минимум два независимых типа клеток-предшественников, и их развитие определяется на самых ранних этапах эмбриогенеза.
Одна из линий клеток формирует задний мозг — область, отвечающая за основные функции, такие как сердцебиение и дыхание. Вторая линия создает средний и передний мозг, включая структуры, вовлеченные в планирование и рассуждение.
На эмбрионах мышей возрастом 7,5 суток после зачатия группа из Стэнфордского университета с применением окрашивания тканей и секвенирования РНК обнаружила две взаимоисключающие группы клеток-предшественников мозга. Когда исследователи пометили красным флуоресцентным маркером клетки, экспрессирующие ген, характерный для задней части будущего мозга, и проследили их миграцию, красной оказалась лишь задняя половина зрелого мозга. Передняя часть не проявила флуоресценции.
В отдельных экспериментах на человеческих стволовых клетках ученые преобразовали их в два ранних типа мозговых предшественников и проверили, возможно ли химически перенаправить их развитие. Один тип клеток легко созревал при получении сигнала на формирование переднего и среднего мозга. Однако когда тот же тип клеток получал сигнал на образование заднего мозга, он не продвигался дальше. По словам соавтора исследования Кайла Ло, «это указывает на то, что программа клеток заблокирована на уровне, не позволяющем переключение между отделами».
Практическое значение работы заключается в эффективном методе получения двигательных нейронов заднего мозга — клеток, которые контролируют, в частности, процесс глотания. Их дегенерация является характерной для бокового амиотрофического склероза (БАС, или болезнь двигательного нейрона), и возможность целенаправленно получать эти нейроны в лабораторных условиях важна для моделирования заболевания. Этот аспект исследования получил широкое признание, даже среди тех, кто не согласен с выводом о полной независимости двух клеточных популяций.
Группа Ло исследовала двойную систему предшественников у различных видов — от обезьян и кур до рыбок данио-рерио — и везде находила оба типа клеток. Разделение было обнаружено даже у Saccoglossus kowalevskii, морского беспозвоночного из группы желудевых червей. Общий предок человека и этого червя существовал более 500 миллионов лет назад, до образования суперконтинента Пангея, но процесс развития его эмбриона, по словам Ло, выглядит аналогично мышиному. Это делает обнаруженный механизм одним из древнейших известных принципов формирования нервной системы.
Источники:NatureНаука и космос0НейробиологияСтволовые клеткиклетки-предшественники16 минут назад
Источник