Рост тканей - Tissue growth
Рост ткани - это процесс увеличения ткани в размерах . У животных рост тканей происходит во время эмбрионального развития , послеродового роста и регенерации тканей . Фундаментальной клеточной основой для роста тканей является процесс пролиферации клеток , который включает параллельный рост и деление клеток .
Каким образом контролируется пролиферация клеток во время роста ткани для определения окончательного размера ткани, остается открытым вопросом в биологии. Неконтролируемый рост тканей - причина рака .
Различная скорость пролиферации клеток внутри органа может влиять на пропорции, так же как и на ориентацию клеточных делений , и, таким образом, рост ткани способствует формированию тканей наряду с другими механизмами морфогенеза тканей .
Механизмы контроля роста тканей у животных
Механический контроль роста тканей кожи животных
Для некоторых тканей животных, таких как кожа млекопитающих , ясно, что рост кожи в конечном итоге определяется размером тела, площадь поверхности которого покрывает кожа. Это говорит о том, что пролиферация стволовых клеток кожи в базальном слое , вероятно, будет контролироваться механически, чтобы гарантировать, что кожа покрывает поверхность всего тела. Рост тела вызывает механическое растяжение кожи, которое воспринимается кожей стволовых клеток в пределах базального слоя и , следовательно , приводит к как к увеличению скорости пролиферации клеток , а также содействие планарной ориентации на стволовых клеточных делений для создания новых кожи стволовых клеток , а не только продуцировать дифференцирующиеся надбазальные дочерние клетки.
Клеточная пролиферация в стволовых клетках кожи в базальном слое может управляться механически регулируемым семейством транскрипционных коактиваторов YAP / TAZ , которые связываются с ДНК-связывающими факторами транскрипции семейства TEAD в ядре, чтобы активировать экспрессию целевого гена и тем самым управлять клеткой. распространение .
Для других тканей животных, таких как кости скелета или внутренние органы млекопитающих кишечник , поджелудочная железа , почки или мозг , остается неясным, как регуляторные сети генов развития , закодированные в геноме, приводят к органам таких разных размеров и пропорций.
Гормональный контроль роста тканей во всем теле животного
Хотя разные ткани животных растут с разной скоростью и производят органы очень разных пропорций, общую скорость роста всего тела животного можно регулировать с помощью циркулирующих гормонов семейства инсулина / IGF-1 , которые активируют путь PI3K / AKT / mTOR в организме. многие клетки тела увеличивают среднюю скорость роста и деления клеток , что приводит к увеличению скорости пролиферации клеток во многих тканях. У млекопитающих производство IGF-1 индуцируется другим циркулирующим гормоном, называемым гормоном роста . Чрезмерное производство гормона роста или IGF-1 отвечает за гигантизм, в то время как недостаточное производство этих гормонов отвечает за карликовость .
Контроль роста тканей во время гомеостаза взрослых тканей
Ткани взрослых животных, такие как кожа или кишечник, сохраняют свой размер, но подвергаются постоянному обновлению клеток за счет пролиферации стволовых клеток и клеток-предшественников, в то же время претерпевая эквивалентную потерю дифференцированных дочерних клеток посредством отслаивания. Градиенты активности сигнального пути Wnt, по- видимому, играют фундаментальную роль в поддержании пролиферации стволовых клеток и клеток-предшественников, по крайней мере, в кишечнике и, возможно, также в коже.
Регенеративный рост тканей после ранения или других повреждений
При повреждении ткани происходит усиление активности многих путей, которые контролируют рост ткани, включая путь YAP / TAZ, путь передачи сигналов Wnt и факторы роста, которые активируют путь PI3K / AKT / mTOR .