Стволовое пространство обонятельного нейроэпителия

Эпендима как орган регенерации мозга привлекла к себе внимание после исследований эмбриогенеза и регенерации спинного мозга рыб. У многих видов рыб выявлена высокая скорость обновляемости нервных клеток даже в зрелом периоде. В эпендиме постоянно образовывались новые клоны НСК, из которых клетки мигрировали в зоны повреждения головного и спинного мозга. Мозг певчих птиц оказался второй удачной моделью для изучения обновления стволовых пространств эпендимы. Мозг канареек, снегирей выделялся высокой скоростью обновления клеток ( около 1.5% клеток подвергались смене каждые 24 часа у взрослых особей). Как правило, миграторные незрелые клетки теряли N- кадхерин. Исследования были облегчены открытием в прогениторных нейронах птиц РНК-связывающего белка Hu, который исчезал в зрелых постмитотических нейронах С помощью антител к Hu- белку было показано, что первое поколение дочерних стволовых клеток оставались в субэпендиме до 4-5 дней перед началом миграции. Этим регенерация взрослой мозговой ткани отличалась от нейрогенеза эмбрионов, у которых дочерние стволовые клетки немедленно покидали субэпендиму. Возможно, что лаг-фаза необходима для потери N-кадхерина. Антитела к нейрональному NCAM блокировали адгезию прогениторных клеток. Однако большинство новообразованных клеток располагались между субэпендимой желудочков и центром пения (дорзомедиальный неостриатум). НСК после деления оставались в субэпендиме, тогда как дочерние клетки экспрессировали рецепторы навигации и устремлялись в паренхиму высших отделов головного мозга. Прогенторные клетки мигрировали по специальным каналам, которые были выстланы слоем вытянутых глиальных клеток. Последние инкрустировали каналы миграции специальными белками, которые направляли миграцию незрелых клеток.

Обонятельный эпителий имел как правило трехслойную архитектуру. Апикальный слой состоял из зрелых специализированных нейроэпителиальных клеток. Каждый зрелый нейрон имел лишь один тип обонятельного рецептора (ОР), экспрессированного на внешней поверхности плазматической мембраны сильно поляризованных клеток. Зрелый эпителий насчитывал до 1000 типов клеток, несущих разный рецептор. Зрелые нейроны определяли не только по положению , но маркерным рецепторам, включая белок ОМР. Созревающие нейроны промежуточного фенотипа располагались ниже несколькими слоями. Еще ниже располагались пролиферирующие прогениторные слои клеток.

Сами стволовые клетки (НСК) покоятся на базальном слое эпителиальных клеток, распластанных монослоем вдоль базальной мембраны. В некоторых ямках сосредоточены скопления (колонии) НСК округлой формы. Клетки вокруг ямки экспрессировали мРНК для FGF-8. В отличие от более вытянутых пргениторных клеток, стволовые клетки не экспрессировали мРНК гена Mash-1. Однако клетки маркировались антителами к нестину. НСК также маркировались антителами к рецептору для EGF.

У мышей весь путь от переднего рога богового желудочка до обонятельной луковицы был представлен слоями мигрирующих незрелых нейронов между слоями астроглии. Плотность нейронов примерно в 4 раза превышала плотность глии. Прогениторные клетки мозжечка зародышей 11-12-й нед развития лишены “навигационной информации” . N- кадхерин-минус прогениторные клетки теряли способность к направленной миграции.