Neuroblast - Neuroblast
Hos vertebrater er en neuroblast eller primitiv nervecelle en postmitotisk celle som ikke deler seg videre, og som vil utvikle seg til et neuron etter en migrasjonsfase . Hos virvelløse dyr som Drosophila er nevroblaster nevrale stamceller som deler seg asymmetrisk for å produsere en nevroblast, og en dattercelle med varierende styrke avhengig av typen neuroblast. Vertebrate neuroblaster skiller seg fra radiale gliaceller og er forpliktet til å bli nevroner. Nevrale stamceller , som bare deler seg symmetrisk for å produsere flere nevrale stamceller, overgår gradvis til radiale gliaceller . Radiale gliaceller, også kalt radiale glialfaderceller, deler seg asymmetrisk for å produsere en neuroblast og en annen radial gliacelle som vil komme inn i cellesyklusen igjen.
Denne mitosen oppstår i det germinal neuroepithelium (eller germinal zone), når en radial gliacelle deler seg for å produsere neuroblasten. Nevroblasten løsner fra epitelet og vandrer mens den produserte radiale glial-stamcellen forblir i lumenepitelet. Den migrerende cellen vil ikke dele seg videre, og dette kalles nevronens bursdag. Celler med de tidligste fødselsdagene flytter bare en kort avstand. Disse cellene med senere fødselsdager vil migrere videre til de mer ytre områdene av hjernebarken . Stillingene som de migrerte cellene okkuperer, vil bestemme deres nevronale differensiering.
Dannelse
Neuroblaster dannes ved den asymmetriske delingen av radiale gliaceller. De begynner å migrere så snart de er født. Nevrogenese kan bare finne sted når nevrale stamceller har overgått til radiale gliaceller.
Differensiering
Neuroblaster er hovedsakelig til stede som forløpere til nevroner under embryonal utvikling; de utgjør imidlertid også en av celletypene som er involvert i neurogenese hos voksne . Voksen neurogenese er preget av nevrale stamcelledifferensiering og integrering i moden voksen pattedyrs hjerne. Denne prosessen forekommer i den tandede gyrus i hippocampus og i de subventrikulære sonene til den voksne pattedyrhjernen. Neuroblaster dannes når en nevral stamcelle , som kan skille seg inn i alle typer modne nevrale celler (dvs. nevroner, oligodendrocytter , astrocytter , etc.), deler seg og blir en transittforsterkende celle . Transittforsterkende celler er litt mer differensierte enn nevrale stamceller og kan dele seg asymmetrisk for å produsere postmitotiske nevroblaster og glioblaster, så vel som andre transittforsterkende celler. En nevroblast, en dattercelle av en transittforsterkende celle, er i utgangspunktet en nevral stamcelle som har nådd "ingen returpunkt". En nevroblast har differensiert seg slik at den vil modnes til et nevron og ikke noen annen nevral celletype. Neuroblaster studeres grundig da de har potensial til å bli brukt terapeutisk for å bekjempe celletap på grunn av skade eller sykdom i hjernen, selv om deres potensielle effektivitet er diskutert.
Migrasjon
I embryoet danner nevroblaster det midterste kappelaget av nevralrørveggen som fortsetter til å danne den grå substansen i ryggmargen . Det ytre laget til kappelaget er det marginale laget, og dette inneholder de myeliniserte aksonene fra nevroblastene som danner den hvite substansen i ryggmargen. Det indre laget er det ependymale laget som vil danne foringen til ventriklene og den sentrale kanalen i ryggmargen.
Hos mennesker migrerer nevroblaster produsert av stamceller i voksen subventrikulær sone til skadede områder etter hjerneskader. Imidlertid er de begrenset til undertypen av små interneuronlignende celler, og det er lite sannsynlig at de bidrar til funksjonell gjenoppretting av striatale kretser.
Klinisk signifikans
Det er flere lidelser kjent som nevronale migrasjonsforstyrrelser som kan forårsake alvorlige problemer. Disse oppstår fra en forstyrrelse i migrasjonsmønsteret til nevroblastene på vei til målmålene. Forstyrrelsene inkluderer lissencephaly , microlissencephaly , pachygyria og flere typer heterotopi av grå substans .
Nevroblastutvikling i Drosophila
I fruktflue- modellorganismen Drosophila melanogaster er en neuroblast en nevral stamcelle som deler seg asymmetrisk for å produsere en neuroblast og enten en neuron, en ganglionmodercelle (GMC) eller en mellomliggende nevral stamfar, avhengig av typen neuroblast. Under embryogenese delaminerer embryonale neuroblaster fra enten den procefaliske neuroektoderm (for hjerne-neuroblaster) eller den ventrale nervesnoren neuroektoderm (for abdominale neuroblaster). Under utviklingen av larver genereres neuroblastene i optisk lobe fra en neuroektoderm kalt Outer Proliferation Center. Det er mer enn 800 optiske lobneuroblaster, 105 sentrale hjerne neuroblaster og 30 abdominale neuroblaster per hemisegment (en bilateral halvdel av et segment).
Neuroblaster gjennomgår tre kjente divisjonstyper. Type 0 neuroblasts deler seg for å gi opphav til en neuroblast, og en dattercelle som direkte skiller seg ut i et enkelt neuron eller glia. Type I neuroblasts gir opphav til en neuroblast og en ganglionmodercelle (GMC), som gjennomgår en terminal divisjon for å generere et par søskenneuroner. Dette er den vanligste formen for celledeling, og observeres i mage-, optisk lobe- og sentrale hjerne-neuroblaster. Type II neuroblasts gir opphav til en neuroblast og en transittforsterker Intermediate Neural Progenitor (INP). INP-er deler seg på en måte som ligner på type I-neuroblaster, og produserer en INP og en ganglionmodercelle. Mens det bare finnes 8 type II nevroblaster i den sentrale hjernen, er deres slekter både mye større og mer komplekse enn type I nevroblaster. Byttet fra pluripotent neuroblast til differensiert celle skjebne er tilrettelagt av proteinene Prospero, Numb og Miranda. Prospero er en transkripsjonsfaktor som utløser differensiering. Den uttrykkes i nevroblaster, men holdes utenfor kjernen av Miranda, som tester den til cellebasal cortex. Dette resulterer også i asymmetrisk inndeling, hvor Prospero bare lokaliserer seg i en av de to dattercellene. Etter divisjon går Prospero inn i kjernen, og cellen den er tilstede i blir GMC.
Neuroblaster er i stand til å gi opphav til det enorme nevrale mangfoldet som er tilstede i fluehjernen ved å bruke en kombinasjon av romlig og tidsmessig begrensning av genuttrykk som gir avkom født fra hver nevroblast en unik identitet, avhengig av både foreldrenes neuroblast og fødselsdatoen. Dette er dels basert på posisjonen til neuroblasten langs den fremre / posteriore og dorsale / ventrale aksen, og dels på en tidsmessig sekvens av transkripsjonsfaktorer som uttrykkes i en spesifikk rekkefølge når neuroblaster gjennomgår sekvensiell inndeling.