骨骼發育的啟動

凝結（condensations）是骨骼和其他間充質組織發展的關鍵階段。當先前分散的細胞群聚集在一起以分化成單個細胞/組織類型如軟骨，骨，肌肉，腱，腎和肺時，並且是組織特異性基因上調時器官形成期間的最早階段時發生。

在這篇文章中，作者討論了間充質組織在發展過程中如何設定它們的邊界和大小、凝結如何停止以及如何開始明顯的分化。

細胞外基質分子，細胞表面受體和細胞粘附分子（如纖連蛋白，腱生蛋白，多配體聚糖和N-CAM）引發縮合形成並設定縮合邊界。Hox基因（Hoxd-11-13）和其他轉錄因子（CFKH-1，MFH-1，osf-2）調節縮合內細胞的增殖。通過Hox基因（Hoxa-2，Hoxd-13）和直接通過細胞粘附分子（N-CAM和N-鈣粘蛋白）間接確保細胞粘附。隨後的縮合生長受到BMP的調節，BMP可以激活其他基因中的Pax-2，Hoxa-2和Hoxd-11。當Noggin抑制BMP信號傳導時，凝結的生長停止，為向骨骼發育的下一階段即明顯的細胞分化過渡奠定了基礎。

細胞凝集是骨骼發生的四個主要階段中的第三個階段。首先是細胞遷移到未來骨骼發生的部位;第二是導致形成凝聚的組織（上皮-間充質）相互作用;第四是成軟骨細胞或成骨細胞的明顯分化。每個階段涉及不同的細胞過程和單獨的遺傳控制。我們在本文中的重點是凝結過程。它是骨骼發育的關鍵階段，發生在先前分散的間充質細胞形成聚集或縮合時，這是骨骼元素或元素起始的最早跡象。

上圖是參與凝結形成（藍色）和冷凝至明顯分化（綠色箭頭）過程中主要基因和過渡期的基因產物。使用花生凝集素凝集素顯現縮合物;顯示在縮合階段（Pax-1，Pax-9，Sox-9）表達的環AMP和主要基因的升高水平。用阿爾辛藍顯示軟骨分化。圖中顯示了與縮合中的五個階段（啟動;組邊界;增殖;粘附，增長）相關的主要基因。停止凝結生長的兩條途徑（停止生長）以黃色和紅色顯示。停止凝結導致分化（綠色箭頭），其涉及上調基因以啟動分化和下調基因以終止縮合。

骨骼的發育是一個逐步的過程，每一步取決於之前的步驟，但每個步驟涉及不同的細胞過程（遷移，粘附，增殖，生長），並且每一個都受到不同的遺傳控制。

凝聚是促進選擇性調節軟骨或骨生成特異性基因的細胞聚集體。冷凝必須達到臨界尺寸，並且細胞必須在冷凝階段相互作用，以使冷凝階段停止並分化開始;它確實是「allfor one and one for all」。

冷凝本身是一個多步驟過程，涉及啟動、建立邊界條件、細胞粘附、增殖、生長和停止生長。現在已知每個階段的主要基因（圖3，表1）。影響每個階段的突變也是已知的。自然突變和基因敲除實驗的可用性為分析骨骼發生這一關鍵階段提供了強大的工具。未來的挑戰是要充分了解調節凝結形成各階段的基因級聯，確定不同階段基因之間的功能冗餘，了解凝結如何停止和分化階段如何開始，以及在每個階段將自己置於對應位置，從而糾正在冷凝階段有缺陷的起源骨骼。

Ref：All for one and one for allcondensations and the initiation of skeletal development.BioEssays(2000).

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