Геометрия эпиболии и гаструляция (зародышевое кольцо, зародышевый щиток). (Сивкова)

У рыб нужно различать два процесса: эпиболию (обрастание) и гаструляцию. Процент эпиболии используют как диагностический признак, %=H/L, где H – высота от края бластодермы до ан. полюса, а L – высота всего зародыша. Начало гаструляции в зависимости от процента эпиболии может начинаться в разное время (гетерохрония развития икры) у разных видов. У зебрафиша – примерно на 40-50%.

Всё начинается с выгиба ЖК к ан. полюсу. Много пишут о механизмах этого, а особенно неясным остается факт, ведёт ли выгиб ЖК к последующей интеркаляции в покровном слое, или интеркаляция – независимый от этого процесс. Как бы то ни было, начинается радиальная интеркаляция, в ходе которой покровный слой утончается. Это изучали с помощью мечения одной покровной клетки на ст. 32 родамин-декстраном, а потом потомка этой клетки на поверхности на ст. 64 ещё раз метили флуоресцеин-декстраном, в итоге получали двойное мечение и следили за потомками этих клеток. Далее начинается инволюция клеток из наружных слоев во внутренние и образуются эпибласт (эктодерма) и гипобласт (энтомезодерма). Инволюция начинается на дорсальной

стороне и распространяется латеральнее и вегетативнее, в итоге образуется утолщение по краю бластодермы и оно называется зародышевым кольцом. Потом начинается конвергентная латеро-медиальная интеркаляция к дорс. стороне и там образуется лопатообразное утолщение, его называют зародышевым щитком, он выглядит как уступ на дорс. стороне (на картинках видно). Это всё потому что на дорс. стороне радиальная интеркаляция более выражена.

Инволюция и судьба клеток зародышевых листков. Органы локомоции глубоких клеток.

После того как клетки бластодермы Данио покроют около половины желточной клетки, по краю обрастания бластодермы возникает утолщение, которое называется зародышевым кольцом. Это кольцо состоит из верхнего слоя – эпибласта и внутреннего слоя – гипобласта. Некоторые исследователи говорят, что гипобласт образуется путем инволюции (подворачивания) краевых клеток верхнего слоя с последующей миграцией их в направлении анимального полюса. Инволюции начинается на будущей дорсальной стороне зародыша, потом охватывает весь периметр зародышевого кольца. Другие ученые говорят, что образование гипобласта идет путем ингрессии (выселения) поверхностных клеток. Могут участвовать и оба механизма.

После формирования гипобласта, на будущей дорсальной стороне в результате интеркаляции клеток эпибласта и гипобласта образуется локальное утолщение – зародышевый щиток. Щиток функционально соответствует дорсальной губе бластопора земноводных, т.к. при трансплантации в другой зародыш, он может вызвать образование вторичной эмбриональной оси.

Одновременно с обрастанием желтка клетки бластодермы поворачиваются на краю обрастания и конвертируется вперед и на дорсальную сторону в направлении зародыш его щитка. Клетки гипобласта щитка конвертируют и идут вперед, одновременно концентрируясь вдоль дорсальной средней линии. Это приводит к образованию хордо-мезодермы. Клетки, примыкающие к ней с боков – параксиальная мезодерма (предшественник мезодерма сомитов).

Параллельно идущие конвергенция и удлинения в эпибласте ведут к тому, что презумптивные нервные клетки, собираюсь со всего эпибласта, накапливается вдоль дорсальной средней линии, где образуется нейральный киль. Остальные области эпибласта становятся покровной эктодермой. Тем временем, возникает эндодерма, которую дают краевые бластомера поздней бластулы. В ходе гаструляции они инволюируют раньше других и составляют глубинные слой гипобласта, находясь прям над желт очным сенцитиальным слоем (ЖСС). Органы локомоции глубинных клеток – отростки как ламеллоподии (в презентации про рыбью гаструляцию есть фотографии).

Неинволюирующие клетки бластодермы (NEM), положение и судьба

Клетки NEM на стадии поздней бластулы локализуются на будущей дорсальной стороне в месте формирования зародышевого щитка. В ходе гаструляции этот кластер клеток не инволюирует и остается на дорсальной стороне спереди от края глубоких клеток бластодермы. Клетки NEM распространяются путем эпиболии, покрывая весь зародыш. Дорсальная часть этих клеток расширяется быстрее, чем вентральная . Эти клетки участвуют в формировании эктодермы.