Polarizing activity and retinoid synthesis in the floor plate of the neural tube
Polarizing activity and retinoid synthesis in the floor plate of the neural tube
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神经管底板的极化活动和类维生素A合成
作者：
M. Wagner;C. Thaller;T. Jessell;G. Eichele
在许多发育中的生物体中，轴向极性的建立和细胞的模式取决于来自胚胎受限区域的局部信号1-2。在脊椎动物胚胎中，组织极性的起源已在发育中的肢体中得到广泛研究3-5。小鸡肢体的前后模式似乎是由一种形态发生素（可能是视黄酸）控制，这种形态发生素富含于肢体的极化活动区 (ZPA)6-11 区域。除 ZPA 之外的某些组织也在鸡肢中通过实验显示出极化活性12-14，这提高了不同胚胎组织中参与模式形成的信号分子是保守的可能性。在这里，我们提供的证据表明，在发育中的中枢神经系统（CNS）的限制区域中也存在类似的极化活动。我们发现，一组称为底板的特殊神经细胞（而不是中枢神经系统的其他区域）模仿 ZPA 来重新指定发育中的小鸡肢体的数字模式。此外，通过体外生化测定，我们表明底板可以合成视黄酸和 3,4-二脱氢视黄醇，这是第二种形态发生活性类视黄醇 3,4-二脱氢视黄酸的前体16。这些结果表明，底板是 ZPA 样偏振信号的局部来源，可能是类维生素A，它可以调节发育中的中枢神经系统的细胞分化模式。
IN many developing organisms the establishment of axial polarity and the patterning of cells depend on local signals that derive from restricted regions of the embryo1–2. In vertebrate embryos, the origins of tissue polarity have been examined extensively in the developing limb3–5. The anteroposterior pattern of the chick limb seems to be controlled by a morphogen, possibly retinoic acid, that is enriched in a region of the limb known as the zone of polarizing activity (ZPA)6–11. Certain tissues other than the ZPA have also shown polarizing activity experimentally in the chick limb12–14, raising the possibility that signalling molecules involved in pattern formation in different embryonic tissues are conserved. Here we provide evidence that a similar polarizing activity is also present in a restricted region of the developing central nervous system (CNS). We show that a specialized group of neural cells termed the floor plate15, but not other regions of the CNS, mimics the ZPA in respecifying the digit pattern in the developing chick limb. In addition, using an in vitro biochemical assay, we show that the floor plate can synthesize retinoic acid and 3,4-didehydroretinol, the precursor of a second morphogenetically active retinoid, 3,4-didehydroretinoic acid16. These results show that the floor plate is a local source of a ZPA-like polarizing signal, possibly a retinoid, which may regulate the pattern of cell differentiation in the developing CNS.
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Eichele,G
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--
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Thaller,C;Eichele,G
通讯作者：
Eichele,G