Zusammenfassung

Wirbeltierembryonen zeigen Segmentmuster in vielen Stammstrukturen, einschließlich Somiten und Elementen des peripheren Nervensystems. Frühere Arbeiten an Vogelembryonen deuten auf eine Rolle des von Somiten abgeleiteten Sklerotoms bei der segmentalen Strukturierung des peripheren Nervensystems hin. Wir untersuchten die Entwicklung von Sklerotomen und testeten ihre Rolle bei der Strukturierung von motorischen Axonen und Rückenwurzelganglien in embryonalen Zebrafischen. Einzelne Somitenzellen, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert waren, zeigten, dass einige Zellen eines ventromedialen Zellclusters innerhalb jedes Somits Mesenchymzellen produzierten, die zu Positionen wanderten, die für das Sklerotom erwartet wurden. Einzelne Somiten zeigten anteriore / posteriore Unterschiede in verschiedenen Aspekten der Entwicklung: (1) anteriore ventromediale Clusterzellen produzierten nur Sklerotom, (2) einzelne posteriore ventromediale Clusterzellen produzierten sowohl Sklerotom als auch Muskel, und (3) Das anteriore Sklerotom wanderte früher und entlang eines eingeschränkteren Pfades als das posteriore Sklerotom. Die Vitalmarkierung zeigte, dass das anteriore Sklerotom mit den identifizierten motorischen Axonen und den migrierenden Neuralkammzellen kolokalisiert war. Um die Beteiligung von Sklerotomen an der Strukturierung des peripheren Nervensystems zu untersuchen, haben wir den ventromedialen Zellcluster abgetragen und die nachfolgende Entwicklung von Elementen des peripheren Nervensystems beobachtet. Primäre motorische Axone waren von der Sklerotomablation im Wesentlichen nicht betroffen, obwohl das Auswachsen in einigen Fällen verzögert war. Die Entfernung des Sklerotoms störte das Segmentmuster oder die Entwicklung von Dorsalwurzelganglien oder peripheren Nerven zum Axialmuskel nicht. Wir schlagen vor, dass die Segmentierung des peripheren Nervensystems durch Interaktionen mit dem benachbarten paraxialen Mesoderm hergestellt wird, das sich bei einigen Wirbeltierarten als Sklerotom und bei anderen als Myotom entwickelt.