Клетки в морфогенезе - Исаева В.В.
ISBN 5-02-005760-6
Скачать (прямая ссылка):
(Brunette, 1986b).
Дополнительным механизмом, поддерживающим контактно-обуслов-лешгую ориентацию клеток, служит взаимное параллельное расположение миобластов. Множественные параллельные ряды миобластов выстраиваются вдоль бороздок или краев субстрата-подложки. Предельное расстояние, на котором взаимная ориентация миобластов передает и поддерживает обусловленную топографией субстрата клеточную ориентацию, оказалось весьма значительным - 200 мкм.
Ориентация миобластов вдоль миосимпластов очень сходна с расположением сателлитных клеток (Muir, 1970; Ischikawa, 1970; Campion, 1984). Подобная ориентация, а также контактное направление миграции клеток вдоль поверхности других, представляющее, по-видимому, один из реальных механизмов направленного движения, неоднократно обнаружены in vivo и in vitro (см.: Исаева, Преснов, 1990a;Lacke, 1986). Параллельная ориентация клеток вдоль других клеток или симпластов внешне сходна с контактной реакцией на ориентиры неживого субстрата. Боковое прилежание клеток может быть в различной мере обусловлено как чисто контактной их ориентацией (зависящей от физическои форм:
119
клетки-субстрата), так и специфической адгезивностью клеточных поверхностей. Контактная ориентация в миогенной культуре на исчерченной поверхности становится более выраженной при образовании цепей миобластов и слиянии миобластов в многоядерные симпласты. Возникшие миосимпласты в свою очередь могут служить ориентирами, упорядочивающими расположение оставшихся миобластов.
Преемственность ориентации длинной оси премитотической клетки и направления веретена деления, найденная у фибробластоподобных клеток (Васильев и др., 1974; Иванова и др., 1974), наблюдалась и у миобластов. Миобласты в отличие от других типов культивируемых клеток не теряют и в митозе своей веретеновидной формы и контактно-обусловленной ориентации, передавая ее дочерним клеткам, что поддерживает упорядоченное клеточное расположение (Исаева, 1981 в).
Обычное для культивируемых клеток округление в метафазе митоза объясняется деполимеризацией кортикальных актиновых микрофила-ментов и цитоплазматических микротрубочек и перераспределением актина и тубулина в связи с образованием митотического веретена и борозды деления (Weber et al., 1975; Fujiwara, Pollard, 1978; Aubin et al., 1979).В цитоплазме митотически делящихся и остающихся при этом уплощенными и мультиполярными клеток линии PtK2 найдены небольшие ин-тактные пучки актиновых микрофиламентов (Aubin et al., 1979). У сохраняющих вытянутую или мультиполярную форму при митозе in vitro миоцитов сердца лишь частично разрушается саркомерная зона (Good, 1975; Kelly, Chacko, 1976); частичное сохранение упорядоченной организации миофиламентов при митозе миоцитов сердца in vivo ранее было показано Румянцевым (1973). Гладкомышечные клетки in vivo также остаются удлиненными биполярными во всех фазах митоза (Gabella, 1979); при митозе миоцитов гладких мышц сократительный аппарат сохраняется в концевых частях миоцитов (Румянцев, 1977).
У одноядерных скелетно-мышечных миобластов саркомерная организация в норме отсутствует, хотя возможно ее возникновение при некоторых экспериментальных условиях (Holtzer et al., 1975; Trotter, Nameroff, 1976); актиновые филаменты ориентированы параллельно длинной оси миобласта и располагаются под плазматической мембраной (Moss et al., 1979). Возможно, филаменты цитоплазмы зсех мышечных клеток относительно стабильны при митозе.
Значительное повышение (примерно до 80% на 5-е сутки культивирования) доли сохранивших веретеновидную форму метафазных миобластов, вероятно, связано с "созреванием” их (перед слиянием в миосимпласты) и приобретением большей стабильности цитоскелета. Известно, что в неклонированной культуре клеток бедренной мьпццы куриного эмбриона около 20% всей популяции клеток составляют фибробласты (Hauschka, Konigsberg, 1966); фибробласты же куриного эмбриона типичным образом округляются в метафазе(Stenman et а!., 1977). Возможно, на 5-е сутки культивирования только фибробласты принимают сферическую форму в митозе (наиболее выраженную в метафазе). Не исключена также существенная роль в поддержании удлиненной формы делящихся миоблас-
120
тов прочных и сохраняющихся в течение митоза контактов делящейся клетки с соседними интерфазными; именно на поздних сроках культипи-ровзния плотность клеток и вероятность контактов их высоки. Наличие своеобразных униполярных форм метафазных миобластов с одним длинным отростком, возможно, подтверждает значение клеточных связей в определении формы делящегося миобласта. Известно, что отростки миобластов связаны специализированными клеточными кон* тактами и взаимопроникающими выростами поверхности соседних клеток (Shimada, 1971; Lipton, Konigsberg, 1972; Kaldcron et al., 1977); делящиеся без округления миоциты сердца сохраняют свои контакты с соседними клетками (Румянцев, 1973).
Итак, контактная ориентация миобластов и миосимпластов вдоль ориентиров живого или неживого субстрата для их прикрепления (соседних миобластов и миотуб или бороздок искусствешюго субстрата) проявляется весьма четко и совершенно. Митотически делящиеся миобласты способны поддерживать свою биполярную форму и параллельную бороздкам субстрата ориентацию, сохраняющуюся и у дочерних клеток. Ориентация митотического веретена почти всех делящихся миобластов на исчерченном субстрате одинакова. На субстрате с ровной поверхностью направление длинной оси митотического веретена и всей сохранившей биполярную форму и контакты с соседними миобластами клетки совпадает с ориентацией общего тяжа миобластов, в который оказываются встроенными и дочерние клетки. Подобная одинаковая ориентация митотических осей миоцитов была найдена в гладкой мышще in vivo (Gabella, 1979). Направляемая ориентирами живого или неживого субстрата ориентация делящихся миобластов скелетной мышцы или моделирующей ее организацию системы in vitro может рассматриваться как механизм поддержания упорядоченности клеточной системы и направленного
