Как формируется полноценная челюсть

Ученые под руководством USC обнаружили ключевой механизм развития сухожилий и слюнных желез в челюсти. Результаты опубликованы в Developmental Cell.

Для функционирования челюсти необходим не только точно сформированный скелет, но и сухожилия, соединяющие его с мышцами, и слюнные железы. Все эти структуры происходят из одних и тех же стволовых клеток, возникающих из нервного гребня. Как эти клетки "понимают", какой тип ткани создавать в нужном месте, оставалось загадкой.

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи из лаборатории Гейджа Крампа изучили активность генов в развивающемся лицевом отделе рыбки данио-рерио. Они выделили ген Nr5a2, активный в области, формирующей сухожилия и железы, но не скелет.

У рыбок, лишенных гена Nr5a2, развивался избыток хряща и отсутствовали сухожилия в челюстях.

У мышей с "выключенным" этим геном в клетках нервного гребня также наблюдались дефекты скелета и сухожилий челюсти, а также отсутствие слюнных желез. Похожие дефекты были в среднем ухе, что отражает эволюционный переход, в ходе которого часть рыбьей челюсти превратилась в млекопитающее среднее ухо.

Анализ показал, что Nr5a2 необходим для "открытия" определенных участков генома, которые позволяют клеткам нервного гребня сохранять свойства стволовых клеток и одновременно готовят их к формированию сухожилий и слюнных желез на более поздних стадиях.

"Обнаружение очень специфической роли Nr5a2 в формировании челюсти было неожиданным, так как ранее этот ген считался важным только для поддержания эмбриональных стволовых клеток", — отметил Крамп. — "Наша работа показывает, как ключевой фактор стволовых клеток может быть использован по-другому на более поздних стадиях развития для контроля создания разнообразных типов клеток".