กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

การสร้างกล้ามเนื้อ

การสร้างกล้าม เนื้อ (Myogenesis)คือกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครง ร่าง โดย เฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนาของ ตัวอ่อน เส้นใยกล้ามเนื้อโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นจากการรวมตัวของ...

การสร้างกล้ามเนื้อ

ไมโอบลาสต์ (เซลล์ที่มีนิวเคลียสเดียว แสดงด้วยสีม่วง) รวมตัวกันเพื่อสร้างเส้นใยกล้ามเนื้อ (เซลล์กล้ามเนื้อที่มีหลายนิวเคลียส) ในกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ

การสร้างกล้าม เนื้อ (Myogenesis)คือกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครง ร่าง โดย เฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนาของ ตัวอ่อน เส้นใยกล้ามเนื้อโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นจากการรวมตัวของ เซลล์ ต้นกำเนิด กล้ามเนื้อ (myoblasts) กลาย เป็น เส้นใยที่มีนิวเคลียส หลาย อัน เรียกว่าไมโอทิวบ์ (myotubes ) ในช่วงต้นของการพัฒนาของตัวอ่อน ไมโอบลาสต์ สามารถเพิ่มจำนวนหรือเปลี่ยนแปลงไปเป็นไมโอทิวบ์ได้ กลไกที่ควบคุมการเลือกนี้ในร่างกายยังไม่เป็นที่แน่ชัด หากนำไปเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ ไมโอบลาสต์ส่วนใหญ่จะเพิ่มจำนวนหากมีปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ (FGF) หรือปัจจัยการเจริญเติบโตอื่นๆ เพียงพอในตัวกลางที่อยู่รอบๆ เซลล์ เมื่อปัจจัยการเจริญเติบโตหมดไป ไมโอบลาสต์จะหยุดการแบ่งตัวและเปลี่ยนแปลงไปเป็นไมโอทิวบ์ในที่สุด

การแยกแยะไมโอบลาสต์ดำเนินไปเป็นระยะ ระยะแรกเกี่ยวข้องกับการออกจากวงจรเซลล์และการเริ่มต้นการแสดงออกของยีนบางชนิด ระยะที่สองของการแยกแยะเกี่ยวข้องกับการจัดเรียงตัวของไมโอบลาสต์เข้าด้วยกัน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าแม้แต่ไมโอบลาสต์ของหนูและไก่ก็สามารถจดจำและจัดเรียงตัวเข้าด้วยกันได้ ซึ่งบ่งชี้ถึงการอนุรักษ์เชิงวิวัฒนาการของกลไกที่เกี่ยวข้อง[ 1 ]ระยะที่สามคือการรวมตัวของเซลล์ จริง ในระยะนี้ การมีอยู่ของ ไอออน แคลเซียมมีความสำคัญ การรวมตัวในมนุษย์ได้รับการช่วยเหลือจากชุดของเมทัลโลโปรตีเนสที่เข้ารหัสโดยยีนADAM12 และโปรตีนอื่นๆ อีกหลายชนิด การรวมตัวเกี่ยวข้องกับการดึงแอคตินไปยังเยื่อหุ้มพลาสมาตามด้วยการวางชิดกันอย่างใกล้ชิดและการสร้างรูพรุนซึ่งจะขยายออกอย่างรวดเร็วในภายหลัง

ยีนและผลิตภัณฑ์โปรตีนที่แสดงออกในระหว่างกระบวนการนี้ ได้แก่ปัจจัยเสริมไมโอไซต์ปัจจัยควบคุมการสร้าง กล้ามเนื้อ และปัจจัยตอบสนองต่อซีรั่มการแสดงออกของอัลฟา-แอคติน ในกล้ามเนื้อโครงร่าง ยังถูกควบคุมโดยตัวรับแอนโดรเจน ด้วย ดังนั้นสเตี ยรอยด์จึงสามารถควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อได้[ 2 ]

ภาพรวม

การพัฒนาของกล้ามเนื้อหรือไมโอเจเนซิสมีหลายขั้นตอน (ตามรายการด้านล่าง) [ 3 ]แต่ละขั้นตอนมีปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องต่างๆ ซึ่งหากขาดไปจะส่งผลให้เกิดความบกพร่องของกล้ามเนื้อ

เวที

เวทีปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง
การแยกชั้นPAX3 , c-Met
การย้ายถิ่นฐานซี-เมท/ เอชจีเอฟ , แอลบีเอ็กซ์1
การแพร่กระจายPAX3, c-Met, Mox2, MSX1 , Six1/4, Myf5 , MyoD
การกำหนดมายฟ์5 และ มายโอดี
ความแตกต่างไมโอเจนิน , MCF2 , Six1/4, MyoD, Myf6
การสร้างกล้ามเนื้อเฉพาะส่วนแอลบีเอ็กซ์1, เม็อกซ์2
เซลล์ดาวเทียมแพ็กซ์7

การแยกชั้น

ผู้ป่วยกลุ่มอาการวาร์เดนเบิร์กที่ 3 (Waardenburg-Klein Syndrome)
ผู้ป่วยกลุ่มอาการวาร์เดนเบิร์กที่ 3 (Waardenburg Klein Syndrome) ที่มีสายตาเบิกกว้าง

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: การกลายพันธุ์ของยีน PAX3และc-Met การกลายพันธุ์ในยีน PAX3 อาจทำให้การแสดงออกของยีน c-Met ล้มเหลว ซึ่งจะส่งผลให้ขาดการเคลื่อนที่ด้านข้าง

PAX3 ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถอดรหัสของ c-Met และรับผิดชอบในการกระตุ้นการแสดงออกของ MyoD ซึ่งหนึ่งในหน้าที่ของ MyoD คือการส่งเสริมความสามารถในการสร้างใหม่ของเซลล์ดาวเทียม (อธิบายไว้ด้านล่าง) [ 3 ]โดยทั่วไปแล้ว PAX3 จะแสดงออกในระดับสูงสุดในช่วงการพัฒนาของตัวอ่อนและแสดงออกในระดับที่น้อยกว่าในช่วงระยะทารกในครรภ์ โดยจะแสดงออกในเซลล์ไฮแพ็กเซียลที่เคลื่อนที่และเซลล์เดอร์โมไมโอโทม แต่จะไม่แสดงออกเลยในช่วงการพัฒนาของกล้ามเนื้อใบหน้า [ 3 ] การกลายพันธุ์ใน Pax3 สามารถทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนต่างๆ รวมถึงกลุ่มอาการ Waardenburg ประเภท I และ III ตลอดจนกลุ่มอาการกะโหลกศีรษะ-หูหนวก-มือ[ 3 ]กลุ่มอาการ Waardenburg มักเกี่ยวข้องกับความผิดปกติแต่กำเนิดที่เกี่ยวข้องกับทางเดินอาหารและกระดูกสันหลัง การยกตัวของกระดูกสะบัก และอาการอื่นๆ แต่ละระยะมีปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องต่างๆ ซึ่งหากขาดไปจะส่งผลให้เกิดความบกพร่องของกล้ามเนื้อ[ 3 ]

การย้ายถิ่นฐาน

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: การกลายพันธุ์ของยีน c-Met / HGFและLBX1 การกลายพันธุ์ในปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้ทำให้ไม่สามารถเคลื่อนย้ายเซลล์ได้

LBX1 มีหน้าที่ในการพัฒนาและการจัดระเบียบกล้ามเนื้อในส่วนหน้าของแขนขา รวมถึงการเคลื่อนย้ายกล้ามเนื้อส่วนหลังเข้าสู่แขนขาหลังจากการแยกชั้น [ 3 ] หากไม่มี LBX1 กล้ามเนื้อแขนขาจะไม่สามารถก่อตัวได้อย่างเหมาะสม การศึกษาพบว่ากล้ามเนื้อขาหลังได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากการลบยีนนี้ ในขณะที่กล้ามเนื้อส่วนงอเท่านั้นที่ก่อตัวขึ้นในกล้ามเนื้อแขนขาอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนย้ายของกล้ามเนื้อส่วนท้อง[ 3 ]

c-Met เป็นตัวรับไทโรซีนไคเนสที่จำเป็นต่อการอยู่รอดและการแพร่กระจายของไมโอบลาสต์ที่กำลังเคลื่อนที่ การขาด c-Met จะทำให้การสร้างกล้ามเนื้อขั้นที่สองหยุดชะงัก และ—เช่นเดียวกับใน LBX1—จะขัดขวางการสร้างกล้ามเนื้อแขนขา[ 3 ]เป็นที่ชัดเจนว่า c-Met มีบทบาทสำคัญในการแยกชั้นและการแพร่กระจาย นอกเหนือจากการเคลื่อนที่ PAX3 จำเป็นสำหรับการถอดรหัสของ c-Met [ 3 ]

การแพร่กระจาย

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: PAX3 , c-Met , Mox2 , MSX1 , Six, Myf5และMyoD

Mox2 (เรียกอีกอย่างว่า MEOX-2) มีบทบาทสำคัญในการเหนี่ยวนำเมโซเดิร์มและการกำหนดภูมิภาค[ 3 ]การทำงานของ Mox2 ที่บกพร่องจะขัดขวางการแพร่กระจายของเซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อและจะทำให้เกิดรูปแบบที่ผิดปกติของกล้ามเนื้อแขนขา[ 4 ] โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาพบว่าขาหลัง มีขนาดเล็กลงอย่างมาก ในขณะที่กล้ามเนื้อขาหน้าบางส่วนจะไม่สามารถก่อตัวได้[ 3 ]

Myf5 จำเป็นสำหรับการเพิ่มจำนวนของไมโอบลาสต์อย่างเหมาะสม[ 3 ]การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาของกล้ามเนื้อในหนูในบริเวณระหว่างซี่โครงและข้างกระดูกสันหลังสามารถล่าช้าได้โดยการปิดใช้งาน Myf-5 [ 3 ] Myf5 ถือเป็นยีนปัจจัยควบคุมที่แสดงออกเร็วที่สุดในกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ หาก Myf-5 และ MyoD ถูกปิดใช้งานทั้งคู่ จะไม่มีกล้ามเนื้อโครงร่างเลย[ 3 ]ผลที่ตามมาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนของกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อและความสำคัญของปัจจัยทางพันธุกรรมแต่ละตัวในการพัฒนาของกล้ามเนื้ออย่างเหมาะสม

ไมโอดี1 (MYF3)
ไมโอดี 1 (MYF3 )

การกำหนด

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: Myf5และMyoD หนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการกำหนดการสร้างกล้ามเนื้อต้องอาศัยทั้ง Myf5 และ MyoD ในการทำงานอย่างถูกต้องเพื่อให้เซลล์สร้างกล้ามเนื้อดำเนินไปตามปกติ การกลายพันธุ์ในปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องใดๆ จะทำให้เซลล์มีลักษณะที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อ[ 3 ]

ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การรวมกันของ Myf5 และ MyoD มีความสำคัญต่อความสำเร็จของการสร้างกล้ามเนื้อ ทั้ง MyoD และ Myf5 เป็นสมาชิกของตระกูลปัจจัยการถอดรหัสโปรตีน bHLH (basic helix-loop-helix) ที่เกี่ยวข้องกับการสร้าง กล้ามเนื้อ [ 5 ]เซลล์ที่สร้างปัจจัยการถอดรหัส bHLHที่เกี่ยวข้องกับการสร้างกล้ามเนื้อ (รวมถึง MyoD หรือ Myf5) จะมุ่งมั่นที่จะพัฒนาเป็นเซลล์กล้ามเนื้อ[ 6 ]ดังนั้น การลบ Myf5 และ MyoD พร้อมกันจึงส่งผลให้ไม่มีการสร้างกล้ามเนื้อโครงร่าง เลย [ 6 ]งานวิจัยแสดงให้เห็นว่า MyoD กระตุ้นยีนของตัวเองโดยตรง ซึ่งหมายความว่าโปรตีนที่สร้างขึ้นจะจับกับ ยีน myoDและดำเนินวงจรการผลิตโปรตีน MyoD ต่อไป[ 6 ]ในขณะเดียวกัน การแสดงออกของ Myf5 ถูกควบคุมโดยSonic hedgehog , Wnt1และ MyoD เอง[ 3 ]เมื่อพิจารณาบทบาทของ MyoD ในการควบคุม Myf5 ความเชื่อมโยงที่สำคัญของปัจจัยทางพันธุกรรมทั้งสองจึงชัดเจนขึ้น[ 3 ]

ปัจจัยการตอบสนองต่อซีรั่มมีความจำเป็นต่อการสร้างกล้ามเนื้อและการพัฒนาของกล้ามเนื้อ[ 7 ]ปฏิสัมพันธ์ของ SRF กับโปรตีนอื่นๆ เช่นตัวรับฮอร์โมนสเตีย รอยด์ อาจมีส่วนช่วยในการควบคุมการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อโดยสเตียรอยด์[ 8 ]

ความแตกต่าง

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: Myogenin , Mcf2 , Six, MyoDและMyf6 การกลายพันธุ์ในปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องเหล่านี้จะขัดขวางการเจริญเติบโตและการพัฒนาของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ

พยาธิวิทยาของโรคกล้ามเนื้อเสื่อม
พยาธิวิทยาของโรคกล้ามเนื้อเสื่อม

ไมโอเจนิน (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Myf4) จำเป็นสำหรับการรวมตัวของเซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อเข้ากับเส้นใยใหม่หรือเส้นใยที่มีอยู่แล้ว[ 3 ]โดยทั่วไป ไมโอเจนินเกี่ยวข้องกับการขยายการแสดงออกของยีนที่แสดงออกอยู่แล้วในสิ่งมีชีวิต การลบไมโอเจนินส่งผลให้สูญเสียเส้นใยกล้ามเนื้อที่แตกต่างกันเกือบทั้งหมดและสูญเสียมวลกล้ามเนื้อโครงร่างอย่างรุนแรงในผนังลำตัวด้านข้าง/ด้านหน้า[ 3 ]

ป้ายของโกเวอร์ส
ภาพวาดแสดงอาการของชายคนหนึ่งที่แสดงอาการของโกเวอร์ส (Gowers's sign)ซึ่งเป็นอาการทั่วไปของโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงชนิดเซนโทรนิวเคลียร์ (centronuclear myopathy) ที่เกิดจากกล้ามเนื้อขาอ่อนแรง

Myf-6 (หรือที่รู้จักกันในชื่อMRF4หรือ Herculin) มีความสำคัญต่อการแบ่งตัวของไมโอทิวบ์และมีความเฉพาะเจาะจงกับกล้ามเนื้อโครงร่าง[ 3 ]การกลายพันธุ์ใน Myf-6 สามารถก่อให้เกิดความผิดปกติได้ รวมถึงโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงแบบเซนโทรนิวเคลียร์และโรคกล้ามเนื้อเสื่อมเบคเกอร์[ 3 ]

การสร้างกล้ามเนื้อเฉพาะ

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: LBX1และMox2 ในการสร้างกล้ามเนื้อเฉพาะ การกลายพันธุ์ในปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องจะเริ่มส่งผลกระทบต่อบริเวณกล้ามเนื้อเฉพาะ เนื่องจากความรับผิดชอบอย่างมากในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อหลังเข้าสู่แขนขาหลังจากการแยกชั้น การกลายพันธุ์หรือการลบ Lbx1 ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในกล้ามเนื้อเหยียดและกล้ามเนื้อขาหลัง[ 3 ]ดังที่กล่าวไว้ในส่วนการแพร่กระจาย การลบหรือการกลายพันธุ์ของ Mox2 ทำให้เกิดรูปแบบที่ผิดปกติของกล้ามเนื้อแขนขา ผลที่ตามมาของรูปแบบที่ผิดปกตินี้รวมถึงการลดขนาดของขาหลังอย่างรุนแรงและการไม่มีกล้ามเนื้อขาหน้าอย่างสมบูรณ์[ 3 ]

เซลล์ดาวเทียม

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: การกลายพันธุ์ ของ PAX7 ใน Pax7 จะขัดขวางการสร้างเซลล์ดาวเทียม และในทางกลับกันจะขัดขวางการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อหลังคลอด[ 3 ]

เซลล์แซทเทิลถูกอธิบายว่าเป็นไมโอบลาสต์ที่สงบและซาร์โคเลมมาของ เส้นใยกล้ามเนื้อที่อยู่ใกล้เคียง [ 3 ]เซลล์เหล่านี้มีความสำคัญต่อการซ่อมแซมกล้ามเนื้อ แต่มีความสามารถในการจำลองตัวเองที่จำกัดมาก เมื่อถูกกระตุ้นด้วยสิ่งเร้า เช่น การบาดเจ็บหรือภาระทางกลสูง เซลล์แซทเทิลจึงจำเป็นสำหรับการสร้างกล้ามเนื้อใหม่ในสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย[ 3 ]นอกจากนี้ เซลล์แซทเทิลยังมีความสามารถในการแยกตัวเป็นกระดูกหรือไขมันได้อีกด้วย ด้วยวิธีนี้ เซลล์แซทเทิลจึงมีบทบาทสำคัญไม่เพียงแต่ในการพัฒนากล้ามเนื้อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการบำรุงรักษากล้ามเนื้อตลอดช่วงวัยผู้ใหญ่ด้วย[ 3 ]

กล้ามเนื้อโครงร่าง

ในระหว่างการเกิดตัวอ่อนเดอร์โมไมโอโทมและ/หรือไมโอโทมในโซไมต์ประกอบด้วยเซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อที่จะพัฒนาไปเป็นกล้ามเนื้อโครงร่างในอนาคต[ 9 ] การกำหนดเดอร์โมไมโอโทมและไมโอโทมถูกควบคุมโดยเครือข่ายควบคุมยีนซึ่งรวมถึงสมาชิกของ ตระกูล T-box , tbx6, ripply1 และ mesp-ba [ 10 ] การสร้างกล้ามเนื้อโครงร่างขึ้นอยู่กับการควบคุมอย่างเข้มงวดของกลุ่มยีนต่างๆ เพื่อให้เซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อแตกต่างไปเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อ ปัจจัยการถอดรหัสแบบเบสิกเฮลิกซ์-ลูป-เฮลิกซ์ (bHLH) MyoD, Myf5, ไมโอเจนิน และ MRF4 มีความสำคัญต่อการสร้างกล้ามเนื้อโครงร่าง MyoD และ Myf5 ช่วยให้เซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อแตกต่างไปเป็นไมโอบลาสต์ ตามด้วยไมโอเจนิน ซึ่งจะทำให้ไมโอบลาสต์แตกต่างไปเป็นไมโอทิวบ์[ 9 ] MRF4 มีความสำคัญในการปิดกั้นการถอดรหัสของโปรโมเตอร์เฉพาะกล้ามเนื้อ ทำให้เซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อโครงร่างสามารถเติบโตและเพิ่มจำนวนได้ก่อนที่จะเกิดการแตกต่าง

โครงสร้างเกลียว-ห่วง-เกลียวพื้นฐาน
โครงสร้างเกลียว-ห่วง-เกลียวพื้นฐาน

มีเหตุการณ์หลายอย่างเกิดขึ้นเพื่อผลักดันการกำหนดเซลล์กล้ามเนื้อในโซไมต์ สำหรับทั้งบริเวณด้านข้างและด้านกลางของโซไมต์ ปัจจัย พาราครีนจะกระตุ้นเซลล์ไมโอโทมให้ผลิตโปรตีน MyoD ซึ่งทำให้เซลล์เหล่านั้นพัฒนาเป็นเซลล์กล้ามเนื้อ[ 11 ]ปัจจัยการถอดรหัส ( TCF4 ) ของ ไฟโบรบลาสต์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันควบคุมชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อที่พัฒนาและการเจริญเติบโตเต็มที่[ 3 ]ระดับ TCF4 ที่ต่ำจะส่งเสริมทั้งการสร้างกล้ามเนื้อแบบช้าและแบบเร็ว โดยรวมแล้วจะส่งเสริมการเจริญเติบโตเต็มที่ของเส้นใยกล้ามเนื้อชนิดต่างๆ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดของกล้ามเนื้อกับเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน[ 12 ]

การควบคุมการสร้างความแตกต่างของกล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยสองเส้นทาง ได้แก่ เส้นทาง ฟอสฟาติดิลอินอซิทอล 3-ไคเนส /Akt และ เส้นทาง น็อตช์ /เฮส ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อยับยั้งการถอดรหัส MyoD [ 5 ]โปรตีนฟอร์คเฮดในกลุ่มย่อย O ( FOXO ) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการสร้างความแตกต่างของกล้ามเนื้อ เนื่องจากพวกมันทำให้การจับกันของน็อตช์/เฮสมีเสถียรภาพ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการกำจัด FOXO1 ในหนูทำให้การแสดงออกของ MyoD เพิ่มขึ้น ส่งผลให้การกระจายตัวของ เส้นใยกล้ามเนื้อ แบบหดตัวเร็วและแบบหดตัวช้า เปลี่ยนแปลงไป [ 5 ]

การเชื่อมกล้ามเนื้อ

เส้นใยกล้ามเนื้อหลักมีต้นกำเนิดมาจากไมโอบลาสต์หลักและมีแนวโน้มที่จะพัฒนาเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อช้า[ 3 ]จากนั้นเส้นใยกล้ามเนื้อรองจะก่อตัวขึ้นรอบๆ เส้นใยหลักในช่วงเวลาใกล้เคียงกับการส่งสัญญาณประสาท เส้นใยกล้ามเนื้อเหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากไมโอบลาสต์รองและมักจะพัฒนาเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อเร็ว สุดท้าย เส้นใยกล้ามเนื้อที่ก่อตัวขึ้นในภายหลังนั้นมาจากเซลล์แซทเทลไลท์[ 3 ]

ยีนสองตัวที่มีความสำคัญในการรวมตัวของกล้ามเนื้อคือMef2และปัจจัยการถอดรหัส twistการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการตัดยีน Mef2C ออกในหนูทำให้เกิดความบกพร่องของกล้ามเนื้อในการพัฒนากล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อเรียบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรวมตัว[ 13 ] ยีน twist มีบทบาทในการสร้างความแตกต่างของกล้ามเนื้อ

ยีนSIX1มีบทบาทสำคัญใน การสร้าง กล้ามเนื้อบริเวณใต้กระดูกสันหลังในกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ ในหนูที่ขาดยีนนี้กล้ามเนื้อส่วนใหญ่ของร่างกาย โดยเฉพาะกล้ามเนื้อบริเวณใต้กระดูกสันหลัง จะมีการเจริญเติบโตไม่ สมบูรณ์อย่างรุนแรง [ 14 ]

ในไมโอบลาสต์ PtdIns5P ซึ่งผลิตโดยลิพิดฟอสฟาเทส MTM1 จะถูกเมตาบอไลซ์อย่างรวดเร็วโดย PI5P 4-kinase α เป็น PI(4,5)P2 ซึ่งสะสมอยู่ที่เยื่อหุ้มพลาสมา การสะสมนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้างส่วนยื่นคล้ายโพโดโซม ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ฟิวโซเจน Myomaker อยู่ โดยมีบทบาทสำคัญในการควบคุมเชิงพื้นที่และเวลาของการหลอมรวมของไมโอบลาสต์[ 15 ]

การสังเคราะห์โปรตีนและความหลากหลายของแอคติน

มีโปรตีน 3 ประเภทที่ผลิตขึ้นระหว่างการสร้างกล้ามเนื้อ[ 4 ] โปรตีนคลาส A เป็นโปรตีนที่มีปริมาณมากที่สุดและถูกสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องตลอดการสร้างกล้ามเนื้อ โปรตีนคลาส B เป็นโปรตีนที่เริ่มต้นขึ้นระหว่างการสร้างกล้ามเนื้อและต่อเนื่องไปตลอดการพัฒนา โปรตีนคลาส C เป็นโปรตีนที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นในช่วงเวลาเฉพาะระหว่างการพัฒนา นอกจากนี้ยัง มีการระบุ แอคติน 3 รูปแบบที่แตกต่างกัน ระหว่างการสร้างกล้ามเนื้อ

Sim2ซึ่งเป็นปัจจัยการถอดรหัส BHLH-Pasยับยั้งการถอดรหัสโดยการยับยั้งอย่างแข็งขันและแสดงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นในมวลกล้ามเนื้อแขนขาด้านล่างในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนของไก่และหนู โดยจะทำเช่นนี้โดยการยับยั้งการถอดรหัส MyoD โดยการจับกับบริเวณตัวเร่ง และป้องกันการสร้างกล้ามเนื้อก่อนวัยอันควร[ 16 ]

การแสดงออกของ Delta1ในเซลล์ยอดประสาทมีความจำเป็นสำหรับการสร้างกล้ามเนื้อของโซไมต์ผ่านทางเส้นทางการส่งสัญญาณ Notchการได้รับและการสูญเสียลิแกนด์นี้ในเซลล์ยอดประสาทส่งผลให้การสร้างกล้ามเนื้อล่าช้าหรือก่อนกำหนด[ 17 ]

เทคนิค

ความสำคัญของการสลับการต่อเชื่อมยีนได้รับการอธิบายโดยใช้การวิเคราะห์ไมโครอาร์เรย์ของไมโอบลาสต์C2C12 ที่กำลังแยกตัว [ 18 ]เหตุการณ์การสลับการต่อเชื่อมยีน 95 ครั้งเกิดขึ้นระหว่าง การแยกตัว ของ C2C12ในกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ ดังนั้นการสลับการต่อเชื่อมยีนจึงมีความจำเป็นในกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ

แนวทางเชิงระบบ

แนวทางระบบเป็นวิธีการที่ใช้ในการศึกษาการสร้างกล้ามเนื้อ ซึ่งจัดการเทคนิคต่างๆ มากมาย เช่น เทคโนโลยี การคัดกรองแบบความเร็วสูงการทดสอบแบบใช้เซลล์ทั่วทั้งจีโนมและชีวสารสนเทศเพื่อระบุปัจจัยต่างๆ ของระบบ[ 9 ]วิธีนี้ถูกนำมาใช้โดยเฉพาะในการตรวจสอบการพัฒนาของกล้ามเนื้อโครงร่างและการระบุเครือข่ายการควบคุม

แนวทางเชิงระบบโดยใช้การจัดลำดับแบบความเร็วสูงและ การวิเคราะห์ ChIP-chipมีความสำคัญอย่างยิ่งในการชี้แจงเป้าหมายของปัจจัยควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อ เช่น MyoD และไมโอเจนิน เป้าหมายที่เกี่ยวข้องกัน และวิธีที่ MyoD ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงเอพิเจโนมในไมโอบลาสต์และไมโอทิวบ์[ 9 ]นอกจากนี้ยังเผยให้เห็นถึงความสำคัญของ PAX3 ในการสร้างกล้ามเนื้อ และรับประกันการอยู่รอดของเซลล์ต้นกำเนิดกล้ามเนื้อ[ 9 ]

แนวทางนี้ใช้การทดสอบการถ่ายโอนยีนแบบความเร็วสูงโดยใช้เซลล์และการผสมแบบ in situ บน ตัวอย่างทั้งหมด เพื่อระบุตัวควบคุมการสร้างกล้ามเนื้อ RP58 และยีนสร้างความแตกต่างของเอ็น Mohawk homeobox [ 9 ]

  • กิลเบิร์ต, สก็อตต์ เอฟ. ชีววิทยาพัฒนาการฉบับที่หก - การสร้างกล้ามเนื้อ - การพัฒนาของกล้ามเนื้อ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Myogenesis&oldid=1317218583 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสร้างกล้ามเนื้อ

การสร้างกล้าม เนื้อ (Myogenesis)คือกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครง ร่าง โดย เฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการพัฒนาของ ตัวอ่อน เส้นใยกล้ามเนื้อโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นจากการรวมตัวของ...

ภาพรวม

การพัฒนาของกล้ามเนื้อหรือไมโอเจเนซิสมีหลายขั้นตอน (ตามรายการด้านล่าง) [ 3 ] แต่ละขั้นตอนมีปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องต่างๆ ซึ่งหากขาดไปจะส่งผลให้เกิดความบกพร่องของกล้ามเนื้อ

เวที

เวที ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง การแยกชั้น PAX3 , c-Met การย้ายถิ่นฐาน ซี-เมท/ เอชจีเอฟ , แอลบีเอ็กซ์1 การแพร่กระจาย PAX3, c-Met, Mox2, MSX1 , Six1/4, Myf5 , MyoD การกำหนด มายฟ์5 และ มายโอดี ความแตกต่าง ไมโอเจนิน , MCF2 , Six1/4, MyoD, Myf6...

การแยกชั้น

ปัจจัยทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้อง: การกลายพันธุ์ของยีน PAX3 และ c-Met การกลายพันธุ์ในยีน PAX3 อาจทำให้การแสดงออกของยีน c-Met ล้มเหลว ซึ่งจะส่งผลให้ขาดการเคลื่อนที่ด้านข้าง