رشد اندام پیچیده است و با جنین که زمینه را برای رشد استخوان فراهم می کند، شروع می شود. متعاقباً، این نواحی هدایت می شوند تا ساختارهای دقیقی مانند غضروف و استخوان در اشکال و اندازه های مناسب تشکیل دهند.
به طور دقیق، روند رشد اندام ها در هفته چهارم پس از لقاح، زمانی که جوانه های مزانشیمی ظاهر می شوند، آغاز می شود و در چند ماه آینده به اندام های کاملاً شکل یافته تبدیل می شود.
انواع سلول های جدید در رشد اندام انسان
اخیراً، یک مطالعه جدید که در مورد این روند پیچیده تحقیق میکند، کشف کرد که انواع سلول های جدید در رشد اندام انسان، مراحل متمایزی را در رشد عضلانی شناسایی میکنند، تفاوت های ژنتیکی را در شرایط اندام ترسیم میکنند و شباهت هایی را بین فرآیندهای رشد اندام انسان و موش نشان میدهند.
محققان توالی RNA تک سلولی را بر روی اندام های جنینی موش انجام دادند که امکان تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین گونه ها را فراهم کرد. شباهت های قابل توجهی بین رشد اندام ها در انسان و موش نشان داد.
بر اساس این مطالعه، رشد اندام ها توسط برنامه های مختلف بیان ژنی که در الگوهای زمانی و مکانی خاص عمل می کنند، تنظیم می شود. این اغلب به دلیل پیچیدگی آنها منجر به تغییرات مادرزادی در فنوتیپ می شود. این تغییرات دیکته می کند که بدن افراد هنگام تولد چگونه به نظر می رسد که به عنوان تغییرات ظاهری مادرزادی شناخته می شود.
در این مطالعه، محققان از تکنیک های پیشرفته، از جمله رونویسی تک سلولی و فضایی استفاده کردند. آنها متوجه شدند که گروه کوچکی از سلول های آغازگر می توانند به انواع مختلفی از سلول ها تبدیل شوند. این سلول ها بسیار متفاوت از یکدیگر شدند و انواع سلول های مختلفی را در بدن ایجاد کردند.
نویسندگان بیان کردند: “ما تنوع گسترده ای از سلول ها را از چند مولد چند توان به حالت های سلولی متمایز بی شمار، از جمله چندین جمعیت سلولی جدید نشان می دهیم.”
کشف دو موج رشد عضلات انسان
علاوه بر این، دانشمندان دو موج از رشد ماهیچه های انسان را کشف کردند که هر کدام با حالت های سلولی متفاوتی که توسط برنامه های بیان ژن جداگانه تنظیم میشوند، مشخص خواهند شد. به عبارت ساده، ماهیچه های انسان در دو مرحله رشد می کنند و هر مرحله دارای سلول های مختلفی است که توسط مجموعه های مختلفی از ژن ها کنترل می شوند.
آنها همچنین فاکتور خاصی به نام musculin (MSC) را کشف کردند که به حفظ سلول های بنیادی عضلانی کمک می کند.
پروفسور هونگبو ژانگ، نویسنده ارشد این مطالعه از دانشگاه سان یات سن، گوانگژو، در بیانیه ای گفت: “آنچه ما آشکار میکنیم فرآیندی بسیار پیچیده و دقیق است. مانند تماشای مجسمه سازی در حال کار است که بر روی یک قطعه سنگ مرمر میچرخد تا یک شاهکار را آشکار کند. در این مورد، طبیعت مجسمه ساز است و نتیجه آن پیچیدگی باورنکردنی انگشتان دست و پا است.”
بر اساس این مطالعه، چندین نمونه رونویسی فضایی پیوسته از نظر تشریحی با استفاده از VisiumStitcher جمع آوری شدند، “ما سلول ها را در یک بخش ساژیتال یک اندام عقبی کامل جنین نقشه برداری می کنیم.”
این بررسی نشان داد که ژن های خاص مرتبط با انگشتان کوتاه تر (براکی داکتیلی) و انگشتان دست یا انگشتان اضافی (پلی سینداکتیلی) در نقاط مختلف بدن قرار دارند. این به آنها کمک کرد تا تفاوت های خاصی را در نحوه عملکرد این ژن ها در قسمت بیرونی اندام – مزانشیم اتوپود پیدا کنند.
تجزیه و تحلیل مقایسه ای بین گونه ها درک عمیق تری از حفاظت تکاملی و واگرایی در مکانیسم های رشد اندام ارائه می دهد.
دکتر سارا تیچمن، نویسنده ارشد این مطالعه و یکی از بنیانگذاران اطلس سلول های انسانی، گفت:”برای اولین بار، ما توانستیم روند قابل توجه رشد اندام را تا وضوح تک سلولی در فضا و زمان ثبت کنیم. کار ما در اطلس سلول های انسانی عمیق تر کردن درک ما از چگونگی شکل گیری ساختارهای پیچیده آناتومیکی است و به ما کمک می کند تا فرآیندهای ژنتیکی و سلولی پشت رشد انسان سالم را کشف کنیم که پیامدهای زیادی برای تحقیقات و مراقبت های بهداشتی دارد.
برای مثال، ما نقش های جدیدی از ژن های کلیدی MSC و PITX1 را کشف کردیم که ممکن است سلول های بنیادی عضلانی را تنظیم کنند.”
دیدگاهتان را بنویسید