试探神经嵴细胞的的趋化性与趋电性一些详解

试探神经嵴细胞的的趋化性与趋电性一些

详解

试探神经嵴细胞的的趋化性与趋电性一些详解本文关键词：试探，详解，细胞，神经，趋化性

试探神经嵴细胞的的体细胞趋化性与趋电性一些详解本文简介：摘要：神经嵴(neuralcrest，NC)是一种高度迁移能力的多功能细胞群，它形成于胚胎发育过程中神经上皮和上皮细胞之间的交界处。神经嵴

细胞在经历了横贯整个胚胎的搬迁突起之后，会下去固定下来并分化

锚定多种组织和器官。骨板神经嵴细胞在迁移过程中表现出趋化性(chemotaxis)和趋电性(electr

试探神经嵴细胞的的趋化性与趋电性一些详解本文内容：

摘要：神经嵴(neuralcrest，NC)是一种具有高度迁移的多功

能细胞群，它形成于胚胎发育过程中上皮和上皮细胞前体之间的交界处。神经嵴细胞在经历了整个胚胎的迁移之后，会固定下来并分化发

育成要多种组织和器官。神经嵴细胞在迁移过程中出趋化性(chemotaxis)和趋电性(electrotaxis)。神经嵴细胞能够沿着胞外可

溶性因子浓度梯度产生定向迁移，这些趋化性因子主要包括SDF-1、VEGE、FGF、PDGF等；神经嵴生殖系统细胞也能在生理电场(endogenouselectricfields)或适当外源电场(exogenouselectricfields)中沿电场方向，向锂离子或负极迁移。一

些重要的与趋电性相关的分子已经被相应发现，如EGFR、Rac1、V-ATPaseH+pump、PI3kinase/Pten。本趋化性详细介绍了神经嵴细胞综

述和趋电性迁移中的可能机理和实验证据，为后续生物学提供参考。

关键词：神经嵴；细胞迁移；趋化性；趋电性；

神经嵴(neuralcrest，NC)是一个仅在脊椎动物胚胎中短暂出

现的细胞群体。它最初是由外胚层神经板和上皮细胞在神经板边界相

互作用时前一天诱发形成的。神经褶的融合诱导形成一个闭合的神经

管并且两侧富含神经嵴细胞(TheveneauandMayor，2021；Dubandetal.，2021)，同时，神经板和神经上皮也可以可以参与神经嵴的形成。诱导

结束后，神经嵴细胞经历了从上皮细胞到间充质细胞的转换

(epithelial-to-mesenchymaltransition，EMT)，产生一些新特性：

细胞得到自主运动性，细胞极性消失并获得蛋白质一个钙粘素的表达

开关(Nieto，2021)。通常这些变化伴随细胞骨架的变化，这就意味着

神经嵴细胞脱离了位于神经管背部的神经上皮，从而使得细胞神经细

胞本身带有很高的机动性(TheveneauandMayor，2021)。神经嵴细胞能

分化为多种类型的细胞进而形成多种组织器官，可以认为其是一大类

分析指出多功能干细胞的集合(Dupinetal.，2021)。神经嵴神经细胞

从神经管、中胚层两侧以及外胚层边缘处接受迁移诱导信号(Rogersetal.，2021)。这些生物体的命运由旁分泌信号决定，一般也

常与它们的起源、位置以及迁移时间有关(ShellardandMayor，2021)。

1、神经嵴细胞在胚胎中的迁移形式

细胞迁移是许多生殖过程以及创伤修复的基本途径，包括胚

胎的特征发生、伤口愈合和免疫应答(FriedlandGilmour，2021)。这

些过程总是涉及到细胞对一些能指导迁移的特殊信号分子的响应(Ricoultetal.，2021)。同时，细胞也能对一些机械刺激、电流刺激、胞外基质成分等产生响应(Roca-Cusachsetal.，2021；CharrasandSahai，2021；Dasetal.，2021；Riahietal.，2021)。

在经历了从上皮细胞到间细胞的转换(EMT)后，神经嵴细胞变

成一种具有演变成高机动性的细胞群，其迁移和侵袭能力，类似于恶

性肿瘤(TheveneauandMayor，2021)。它们最开始呈卵波状移动，离开

神经管向胚胎前侧下方迁移，但很快分裂成许多沿不同方向稳定前行

的细胞流(KuoandErickson，2021)。

神经嵴细胞迁移在许多脊椎动物中所研究过，包括鸡、小鼠、非洲爪蟾、斑马鱼等模式生物。在鸡和小鼠的胚胎中其，早期躯干神

经嵴细胞通过前端生骨节向神经系统腹外侧迁移，生成黑色素细胞微

观的躯干神经嵴随后在体节结构的影响下，沿着在生皮肌节和背外胚

层之间的背外侧路径迁移(LoringandErickson，1987)。而在斑马鱼和

非洲爪蟾胚胎中同中，生黑色素细胞则沿着腹华盖和背外侧两条路径

同时迁移(Kelshetal.，2021)。近些年在一些非典型的模式生物中也

有研究，例如七鳃鳗、盲鳗和龟(Gilbertetal.，2021；Otaetal.，2021，Nikitinaetal.，2021；Cebra-Thomasetal.，2021；Barrigaetal.，2021)。

颅小脑嵴细胞分成三条细胞组合成流涌入分段鳃弓(branchialarches，Bas)这个过程在很大程度上受Eph/ephrin信号和

3型信号素(class3semaphorins)影响。在鸡胚胎中，主要是

Eph/ephrin信号起到作用，其阻止神经嵴细胞入侵没有前半段神经嵴

细胞的组织和后半部的体节，从而将其限制在有喙的前半部体节中(GammillandRoffers-Agarwal，2021；KuoandErickson，2021)。3型

信号素也可以通过与神经嵴细胞表达的丝状蛋白-神经纤维网蛋白复合

体作用，将神经耻骨细胞分隔于头部、前臂和尾椎阻止入侵(Toyofukuetal.，2021)。神经嵴细胞来源不同会导致表达的

Eph/ephrin受体和配体蛋白各异，所以来源不同细胞捷尔恩河斯维恰

河的神经嵴细胞不能混合(KuoandErickson，2021)。

不同物种的神经嵴细胞表现出高不同的迁移行为，其中有一

些神经嵴细胞显示出较为独立的出以迁移行为(Kulesaetal.，2021)，

但是大多数的神经嵴细胞成链或者成片地迁移(Thieryetal.，2021；Kulesaetal.，2021)。这种细胞与细胞之间产生交互作用，形成一簇

或一片细胞，并且具有定向性协同迁移方式被称为细胞的集体迁移。

一些证据表明(KulesaandFraser，2021；TeddyandKulesa，2021)，细

胞在集体南移过程中的总体定向性要高于单个细胞一般而言的定向性，说明细胞间的相互作用可能说明促进细胞群体的北迁定向性。在经过

从上皮细胞到间细胞的转换之后，神经嵴细胞之间失去了连系，细胞

与细胞之间的相互作用趋于微弱，细胞之间多依靠N-碘黏素连接在一

起(KulesaandMcLennan，2021)。钙黏素的作用强度受溶血磷脂酸细菌

性受体2(LPAR2)的限制，使得神经嵴细胞组织具有较强的可塑性，能

在不消除蛋白相互作用的情况下成片地进行迁移(Kuriyamaetal.，2021)。

在早期胚胎发育过程中，神经嵴细胞必须下述进入并充满一

片或几片特殊的目标区域(图1A)，因此，能够定向迁移对于神经嵴细

胞来说至关重要。定向迁移的谐振细胞首先需要产生极化，使细胞前

方肌动蛋白接枝，后方肌动蛋白收缩(KrauseandGautreau，2021)。而