Růst tkáně - Tissue growth

Růst, dělení a šíření buněk

Růst tkáně je proces, kterým tkáň zvětšuje svou velikost. U zvířat dochází k růstu tkáně během embryonální vývoj, postnatální růst a regenerace tkání. Základním buněčným základem pro růst tkáně je proces proliferace buněk, který zahrnuje obojí růst buněk a buněčné dělení vyskytující se paralelně.[1][2][3][4]

Jak proliferace buněk je kontrolován během růstu tkáně k určení konečné velikosti tkáně je v biologii otevřenou otázkou. Nekontrolovaný růst tkání je příčinou rakovina.

Diferenční sazby proliferace buněk uvnitř orgánu může ovlivnit proporce, stejně jako orientace buněčného dělení, a tím růst tkáně přispívá k formování tkání spolu s dalšími mechanismy tkáně morfogeneze.

Mechanismy kontroly růstu tkání u zvířat

Mechanická kontrola růstu tkání v kůži zvířat

U některých zvířecích tkání, jako jsou savci kůže, je jasné, že růst kůže je nakonec určena velikostí těla, jehož povrch pokrývá pokožka. To naznačuje proliferace buněk v kůži kmenové buňky v rámci bazální vrstva je pravděpodobně mechanicky ovládáno, aby bylo zajištěno, že pokožka pokrývá povrch celého těla. Růst těla způsobuje mechanické napínání kůže, které je pokožkou snímáno kmenové buňky v rámci bazální vrstva a následně vede ke zvýšení rychlosti o proliferace buněk stejně jako podpora rovinného orientace z zastavit buněčné dělení produkovat novou kůži kmenové buňky, spíše než jen vyrábět rozlišování nad-bazální dceřiné buňky.

Proliferace buněk v kůži kmenové buňky v rámci bazální vrstva mohou být poháněny mechanicky regulovanými YAP /TAZ rodina transkripční koaktivátory, které se vážou k TEAD - rodinná vazba DNA transkripční faktory v jádro aktivovat cíl genová exprese a tím řídit proliferace buněk.

Pro ostatní zvířecí tkáně, jako jsou kosti kosti kostra nebo vnitřní orgány savců střevo, slinivka břišní, ledviny nebo mozek, zůstává nejasné, jak vývojové genové regulační sítě zakódováno v genom vést k orgánům tak různých velikostí a proporcí.

Hormonální kontrola růstu tkání v celém těle zvířete

Ačkoli různé zvířecí tkáně rostou různou rychlostí a produkují orgány velmi odlišných rozměrů, lze celkovou rychlost růstu celého těla zvířete modulovat cirkulujícími hormony Inzulín /IGF-1 rodina, která aktivuje Cesta PI3K / AKT / mTOR v mnoha buňkách těla zvýšit průměrnou rychlost obou růst buněk a buněčné dělení, což vede ke zvýšení proliferace buněk rychlosti v mnoha tkáních. U savců produkce IGF-1 je vyvolán jiným cirkulujícím hormonem zvaným Růstový hormon. Nadměrná výroba Růstový hormon nebo IGF-1 je zodpovědný za giantismus za nedostatečnou produkci těchto hormonů je odpovědná nanismus.

Vývojová kontrola růstu tkáně během homeostázy dospělých tkání

Dospělé zvířecí tkáně jako např kůže nebo střevo udržují svou velikost, ale podléhají stálému obratu buněk množením kmenové buňky a progenitorové buňky, zatímco procházejí ekvivalentní ztrátou diferencovaných dceřiných buněk odštěpením. Přechody Wnt signální cesta Zdá se, že tato aktivita má zásadní roli při udržování proliferace kmenových a progenitorových buněk, alespoň ve střevě a případně také v kůži.

Regenerativní růst tkáně po poranění nebo jiných druzích poškození

Po poškození tkáně dochází k regulaci aktivity mnoha cest, které kontrolují růst tkáně, včetně YAP /TAZ cesta, Wnt signální cesta, a růstové faktory které aktivují Cesta PI3K / AKT / mTOR.

Reference

  1. ^ Conlon, Ian; Raff, Martin (1999). "Kontrola velikosti ve vývoji zvířat". Buňka. 96 (2): 235–244. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80563-2. ISSN  0092-8674. PMID  9988218. S2CID  15738174.
  2. ^ Grewal, Savraj S; Edgar, Bruce A (2003). „Řízení buněčného dělení u kvasinek a zvířat: záleží na velikosti?“. Journal of Biology. 2 (1): 5. doi:10.1186/1475-4924-2-5. ISSN  1475-4924. PMID  12733996.
  3. ^ Neufeld, Thomas P; de la Cruz, Aida Flor A; Johnston, Laura A; Edgar, Bruce A (1998). „Koordinace růstu a buněčného dělení v křídle Drosophila“. Buňka. 93 (7): 1183–1193. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 81462-2. ISSN  0092-8674. PMID  9657151. S2CID  14608744.
  4. ^ Thompson, Barry J. (2010). "Vývojová kontrola buněčného růstu a dělení v Drosophila". Současný názor na buněčnou biologii. 22 (6): 788–794. doi:10.1016 / j.ceb.2010.08.018. PMID  20833011.