Ақпарат

33.3В: Гомеостазды бақылау - Биология

33.3В: Гомеостазды бақылау - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Гомеостазға әдетте кері байланыс циклі арқылы қол жеткізіледі, бірақ оған оң кері байланыс циклдары, белгіленген нүктенің өзгеруі және акклиматизация әсер етуі мүмкін.

үйрену мақсаттары

  • Дененің гомеостазды сақтау жолдарын талқылаңыз және әрбір механизмге мысал келтіріңіз

Негізгі ұпайлар

  • Теріс кері байланыс циклдары гомеостазды сақтау және жүйеде белгіленген нүктеге жету үшін қолданылады.
  • Теріс кері байланыс ілмектер тітіркендіргішті ұлғайту немесе азайту қабілетімен сипатталады, рецепторды сезінгенге дейін тітіркендіргіштің жалғасу мүмкіндігін тежейді.
  • Позитивті кері байланыс циклдері ынталандырудың бағытын сақтау қабілетімен сипатталады және тіпті оның әсерін жеделдете алады.
  • Акклиматизация басқа ортада белгіленген нүктені ұстап тұру үшін организмдегі жүйелерді өзгерту мүмкіндігімен сипатталады.

Негізгі шарттар

  • акклиматизация: жаңа ортаға көшкен организмнің климаттық бейімделуі
  • эндокриндік: Қан арқылы ағзаға тасымалданатын ішкі секрецияларды шығару.

Гомеостазды бақылау

Жануарлардың өмір сүру ортасында өзгеріс болған кезде оны түзету қажет. Рецепторлар қоршаған ортаның өзгеруін сезеді, басқару орталығына сигнал жібереді (көп жағдайда миға), ол өз кезегінде эффекторға сигнал беретін жауап береді. Эффектор - бұл қажетті жауапты орындайтын бұлшықет немесе без. Гомеостаз ағзадағы теріс кері байланыс арқылы жүзеге асады. Керісінше, оң кері байланыс ілмектері организмді гомеостаздан әрі қарай ығыстырады, бірақ өмірдің пайда болуы үшін қажет болуы мүмкін. Гомеостазды сүтқоректілердің жүйке және эндокриндік жүйелері бақылайды.

Теріс кері байланыс механизмдері

Қоздырғыштың бағытын өзгертетін кез келген гомеостатикалық процесс теріс кері байланыс циклі болып табылады. Ол тітіркендіргішті арттыруы немесе азайтуы мүмкін, бірақ рецептор оны сезгенге дейінгі тітіркендіргіштің жалғасуына жол берілмейді. Басқаша айтқанда, егер деңгей тым жоғары болса, дене оны төмендету үшін бірдеңе жасайды; керісінше, егер деңгей тым төмен болса, дене оны көтеру үшін бірдеңе жасайды; демек, термин: теріс кері байланыс. Теріс кері байланыстың мысалы қандағы глюкоза деңгейін ұстап тұру болып табылады. Жануар тамақтанған кезде қандағы глюкоза деңгейі жоғарылайды, оны жүйке жүйесі сезеді. Ұйқы безінің мамандандырылған жасушалары (эндокриндік жүйенің бөлігі) инсулин гормонын шығаратын ұлғаюды сезінеді. Инсулин қандағы глюкоза деңгейінің төмендеуіне әкеледі, бұл кері байланыс жүйесінде күтілгендей. Алайда, егер жануар тамақтанбаған болса және қандағы глюкоза деңгейі төмендесе, бұл ұйқы безінің жасушаларының басқа тобында сезіледі: глюкагон гормоны босатылып, глюкоза деңгейінің жоғарылауына әкеледі. Бұл әлі де кері байланыс циклы, бірақ «теріс» терминін қолдану күтілетін бағытта емес. Кері байланыс циклі нәтижесінде өсудің тағы бір мысалы - қандағы кальцийді бақылау. Кальций деңгейі төмендесе, қалқанша маңы безінің арнайы жасушалары мұны сезеді және паратироид гормонын (PTH) шығарады, бұл кальцийдің ішек пен бүйрек арқылы сіңуін арттырады. PTH әсері қандағы кальций деңгейін жоғарылатады. Теріс кері байланыс циклдері гомеостазда қолданылатын басым механизм болып табылады.

Оң кері байланыс циклы

Позитивті кері байланыс цикл ынталандыру бағытын сақтайды және мүмкін оны тездетеді. Жануарлардың денелерінде болатын оң кері байланыс ілмектерінің бірнеше мысалдары бар, бірақ олардың бірі қанның ұюына немесе коагуляцияға әкелетін химиялық реакциялар каскадында кездеседі. Қан ұюдың бір факторы белсендірілгендіктен, ол келесі факторды фибриндік тромбқа жеткенше ретпен белсендіреді. Бағыт сақталады, өзгермейді, сондықтан бұл оң пікір. Позитивті кері байланыстың тағы бір мысалы - босану кезінде жатырдың жиырылуы. Эндокриндік жүйе шығаратын окситоцин гормоны жатырдың жиырылуын ынталандырады. Бұл жүйке жүйесімен сезілетін ауырсынуды тудырады. Окситоцин деңгейін төмендетіп, ауырсынуды басудың орнына, толғақ босану үшін жеткілікті күшті болғанша көбірек окситоцин өндіріледі.

Орнату нүктесі

Гомеостаз дененің ішкі ішкі нүктесін сақтай алатындай етіп жасалады. Дегенмен, белгіленген нүктені реттеу қажет болатын кездер болады. Бұл жағдайда кері байланыс циклы жаңа параметрді сақтау үшін жұмыс істейді. Белгіленген нүктедегі өзгерістердің мысалын қан қысымынан көруге болады. Уақыт өте келе артериялық қысымның жоғарылауы нәтижесінде қан қысымының қалыпты немесе белгіленген нүктесі жоғарылауы мүмкін. Дене биіктікті қалыптан тыс деп танымайды; төменгі нүктеге оралу әрекеті жоқ. Нәтиже - денеге зиянды әсер етуі мүмкін жоғары қан қысымын сақтау. Дәрі -дәрмек қан қысымын төмендетіп, кері байланыс циклінде белгіленген нүктені өзгерту процесі арқылы жүйеде белгіленген нүктені сау деңгейге дейін төмендетуі мүмкін.

Басқа жүйеде белгіленген нүктені ұстап тұру үшін дене мүшелері жүйесінде өзгерістер енгізуге болады. Бұл акклиматизация деп аталады. Бұл, мысалы, жануар үйренген биіктіктен жоғары биіктікке қоныс аударғанда болады. Жаңа биіктікте оттегінің төменгі деңгейіне бейімделу үшін дене тіндерге оттегінің адекватты жеткізілуін қамтамасыз ету үшін қанда айналатын эритроциттердің санын көбейтеді. Акклиматизацияның тағы бір мысалы - жүнінде маусымдық өзгерістерге ұшырайтын жануарлар: қыста қалың пальто жылуды жеткілікті түрде ұстап тұруды қамтамасыз етеді, ал жазда жеңіл пальто дене температурасын зиянды деңгейге дейін көтеруге көмектеседі.


Гомеостаз

Бұл бағалауды бірнеше жолмен алуға болады, бірақ, мүмкін, сіз адам ағзасының экстремалды ортада немесе диетада болу жағдайында немесе физикалық күш салуда тұрақты ортаны қалай сақтайтынын қарастыратын боларсыз. Бұл, ең алдымен, ашық кітап болмайды, сондықтан бұл тақырыпты өте жақсы түсіну өте маңызды. Әдетте мен студенттеріме айтамын, егер сіз оны басқа адамға ескертпесіз түсіндіріп бере аласыз ба, сізде түсіну деңгейі қажет.

Тестке кіріспес бұрын келесі 3 сөйлемді түсіну керек (:

  1. Гомеостатикалық басқару жүйесінің негізгі мақсаты мен компоненттері. Ол не істейді және қандай құрылымдарды пайдаланады және неге.
  2. Бұл басқару жүйесінің механизмі, яғни. қоршаған ортаның ауытқуларының қалыпты диапазонына, жүйенің бөліктері арасындағы өзара әрекеттесу мен кері байланыс механизмдеріне қалай және неге жауап береді
  3. Белгілі бір бұзылыстың ықтимал әсерінен кейін тепе-теңдік қалай қалпына келтіріледі - сіз мұны бағалаудан бұрын көре алмайсыз. Флуктуацияны қалыпты ішкі физиологиялық күйге қайтару үшін жүйеде не болады.
  4. Excellence үшін сіз теріс кері байланыстың үзілген мысалын түсіндіруіңіз керек (бұл маңызды).

Гомеостаз жалпы мағынада тұрақтылықты, тепе -теңдікті немесе тепе -теңдікті білдіреді. Бұл дененің тұрақты ішкі ортаны сақтауға тырысуы. Тұрақты ішкі ортаны сақтау жағдай өзгерген сайын үнемі бақылау мен түзетулерді қажет етеді. Денедегі физиологиялық жүйелердің бұл реттелуі гомеостаздық реттеу деп аталады

Суретте көріп отырғаныңыздай (үлкен нұсқасын көру үшін оны басыңыз) бірге жұмыс істейтін көптеген жүйелер бар. Ешқандай күйзелмеңіз, бірақ сіз бағалау кезінде осылардың біреуін ғана қарастырасыз.

Гомеостатикалық реттеу үш бөліктен немесе механизмдерден тұрады:

Рецептор қоршаған ортада бір нәрсе өзгеретіні туралы ақпарат алады. Басқару орталығы немесе интеграция орталығы ақпаратты қабылдағыштан қабылдайды және өңдейді. Ақырында, эффектор стимулға қарсы немесе күшейту арқылы басқару орталығының командаларына жауап береді. Бұл гомеостазды қалпына келтіру және қолдау үшін үздіксіз жұмыс істейтін үздіксіз процесс. Мысалы, дене температурасын реттеуде терінің температуралық рецепторлары бар, олар ақпаратты миға жеткізеді, ол басқару орталығы, ал эффектор - біздің қан тамырларымыз бен мидағы тер бездері. Дененің ішкі және сыртқы ортасы үнемі өзгеріп отыратындықтан және белгіленген нүктеде немесе жақын жерде болу үшін үнемі түзетулер енгізу қажет болғандықтан, гомеостазды синтетикалық тепе -теңдік ретінде қарастыруға болады.

Драйсдейл ханымның студентінен (рахмет)

Адам ағзасындағы гомеостазға шолу Гомеостаз

Дене гомеостазды қалай сақтайтыны туралы жазбалар арқылы жұмыс істеуге сілтеме, содан кейін homeostasis_quiz сынап көріңіз

Гомеостазға және қандағы қант деңгейіне шолу беретін анимация

Гипоталамус және оның температураны реттеудегі рөлі

Гомеостазды сақтауға тырысу үшін осы интерактивті анимацияны пайдаланыңыз

Бұл сілтеме сізге гомеостазға және адамдардағы әртүрлі гомеостатикалық жүйелерге шолу жасайды

Бұл сілтеме екі жүйеге шолу және керемет диаграммалар мен homeostatic_systems викториналары

Бұл терморегуляция мен қандағы глюкозаны басқарудағы барлық компоненттер мен олардың өзара әрекеттесуін қарастыратын тамаша веб -сайт

Жануарлардағы гомеостатикалық басқару жүйелері үш компоненттен тұрады:

1. Кейбір түрі рецептор (сезім мүшесі) өзгерісті анықтау үшін. Терморегуляция жағдайында бұл тері рецепторлары болады (тері қабаттарын егжей -тегжейлі көру үшін төмендегі суретті басыңыз.)

2. А басқару орталығы (әдетте ми немесе ми бөлімі)

3. Ан эффектор (бұлшықет жасушалары, мүшелер) өзгертуге сәйкес келетін жауап беру.

Мұның бәрі кері байланыс жүйесі деп аталады. Бұның реттелуі гомеостаз деп аталады. Бұл мысалға байланысты + немесе - болуы мүмкін.

Бұл қабаттар арасында байланыс әдісі болады.

Мұнда эндокриндік жүйені түсіндіретін жақсы бейне, ал төменде барлық байланыс жолдарын қамтитын кесте бар.

  • Қазіргі уақытта адам ағзасында ең көп таралған.
  • Олар шартты тұрақты күйге қайтаратын циклды кері байланыс жүйесін құрайды.
  • Негізгі идея - дененің бір бөлігінен келетін ынталандыру бастапқы ынталандыруды тоқтататын немесе азайтатын (кішірейтетін) жауап береді.

Жоғарыдағы сурет Питер Шепардтан (Морис Уилкинс)

  • Адам ағзасында сирек кездеседі. Олар денені бастапқы орнынан өзгертетін ілмектік жүйені құрайды. Әдетте дененің бір бөлігі аурудың өршуіне әкелуі мүмкін басқа бөліктердің әсерін күшейтеді. Бұл нашар болуы мүмкін, себебі ол жақсы бақыланбайды. Кейбір мысалдар қан қысымын төмендететін адам соққысы болып табылады.
  • Гомеостатикалық ортаны сақтау
  • Гормондар мен невоздық жүйелер гомеостатикалық ортаны құру үшін бірге жұмыс істейді.

Жоғарыда айтылғандай, мұғалім мұны ішкі бағалау ретінде жүргізеді және стандарт келесілерді қамтуды талап етеді. Төмендегі әрбір бөлім тиісті ресурстарға сілтеме жасайды.

· адаптациялық артықшылық тұрғысынан басқару жүйесінің маңыздылығын талқылау

· механизмді негіздейтін биохимиялық және/немесе биофизикалық процестерді түсіндіру (тепе-теңдік реакциялары, мембрана өткізгіштігінің өзгеруі, метаболикалық жолдар сияқты)

· сыртқы және/немесе ішкі қоршаған орта әсерлері басқару жүйесінің бұзылуына әкелетін нақты мысалды талдау.

Тұрақты ішкі ортаны сақтайтын басқару жүйесі (гомеостатикалық жүйе) мыналарды реттейтіндерге жатады:

Адамдарда реттейтін басқару жүйелері бар: (мүмкін сұрақ субъектілері)

дене температурасы (терморегуляция)

Терморегуляция туралы ойлауға кіріспе ретінде

Гомеостаз - бұл ағзаның процестері тиімді жұмыс істеуі үшін ішкі дене жағдайларын бақылау.

Дене температурасын бақылау терморегуляция деп аталады.

Қалыпты дене температурасы 37ºC. Бұл ферменттердің жақсы жұмыс жасайтын температурасы.

Мидағы терморегуляторлық орталықта ол арқылы өтетін қанның температурасын бақылайтын рецепторлар бар. Терідегі рецепторлар терінің температурасы туралы орталыққа импульстар жібереді.

Егер дене температурасы тым жоғары болса:

  • Терідегі қан тамырлары кеңейеді (кеңейеді), сондықтан терінің бетіне көбірек қан ағады.
  • Тер пайда болады, ол булану кезінде денені салқындатады.

Дене температурасы тым төмен болса:

Су мен тұздар, иондар түрінде, ыстық кезде терлеу нәтижесінде жоғалады. Оларды сусындар мен тамақ қабылдау арқылы ауыстыру керек.

Дене температурасының гомеостазына эффекторлық жүйелердің көптеген түрлері кіреді, соның ішінде физиологиялық (терінің қан ағымының өзгеруі, салқындату механизмдері = терлеу, қыздыру механизмдері = қалтырау) және мінез-құлық (күн суыту, көлеңкеге шегіну, қалыптың өзгеруі). гипоталамустағы жүйке жасушаларының температурасын сезетін нүкте (термометр).

Үлкен нұсқаны көру үшін төмендегі суретті басыңыз

Терморегуляция орталығы сүтқоректілердің көпшілігінде әдетте 37,5 ± 0,5 °C орнату нүктесін сақтайды. Белгілі бір жағдайларда белгіленген нүктені өзгертуге болады:

• Безгек. Ақ қан клеткалары шығаратын пирогендер деп аталатын химиялық заттар терморегуляция орталығының белгіленген нүктесін көтереді, бұл бүкіл дене температурасының 2-3 ° C жоғарылауына әкеледі. Бұл бактерияларды өлтіруге көмектеседі, вирустарды тежейді және ыстық болсаңыз да, неге қалтырауыңызды түсіндіреді.

Жұмсақ безгегі - бұл бактерияға негізделген инфекцияны тоқтату үшін иммундық жауап, бірақ тым жоғары температура жасушаның белсенділігін біржола бұзуы мүмкін екенін ұмытпаңыз. Бұл сілтеме гомеостаздың денені қорғау үшін қалай жұмыс істейтіні және кейде қызбаның қалай пайдалы болуы туралы көбірек ақпарат береді.

қандағы глюкоза деңгейі (Питер Шепардтың PowerPoint бағдарламасынан өзгертілген).

Гормональды гомеостатикалық бақылаудың қарапайым мысалы - ұйқы безіндегі эндокриндік жасушалар шығаратын инсулин мен глюкагон көмегімен қандағы қант деңгейін бақылау. Инсулин тіндердің қолдану немесе сақтау үшін қандағы глюкозаны алуын ынталандырады. Бұл қандағы глюкоза концентрациясын төмендетеді. Глюкагон бауырда жинақталған гликогеннен глюкозаның бөлінуін ынталандырады. Бұл қандағы глюкоза концентрациясын арттырады.Оны неге реттеу керек?

  • Кейбір ұлпалар майлар мен аминқышқылдары сияқты көптеген энергия көздерін қолдана алады, бірақ ағзадағы бірнеше маңызды ұлпалар тек қана глюкозаны қолдана алады, сондықтан бұл тіндердің қалыпты жұмыс істеуі үшін глюкозаның үнемі жеткізілуін қажет етеді. •Бұл тіндерге қызыл қан жасушалары мен иммундық жасушалар кіреді
  • Ми мен жүйке жүйесі де глюкозаға сүйенеді, бұл қандағы глюкоза деңгейі шамамен 2,5 м -ден төмендегенде, адамдардың ұстамалы болатынын және мидың дұрыс жұмыс істемеуінен комаға түсетінін түсіндіреді. • Сондықтан глюкозаның белгілі бір деңгейін ұстап тұру - өмір мен өлім мәселесі.

Ол жасушаларға қалай енеді?

  • Глюкоза жасушалардың мембранасынан өте алмайды, егер мембранада глюкозаның өтуі үшін арнаны қамтамасыз ететін арнайы тасымалдаушылар болмаса.
  • Олар глюкозаға тән және глюкоза тасымалдаушылары деп аталады. Олар энергияны пайдаланбайды, сондықтан глюкозаны глюкоза концентрациясы жоғары аймақтардан глюкоза концентрациясы төмен аймақтарға (яғни концентрация градиентінен төмен) тасымалдайды. • Егер жасуша глюкозаны қолданса, онда жасуша деңгейлері төмендейді және глюкоза жасушаның сыртынан ішкі жағына ауысады. Глюкозаның ағыны жасушаның ішінен сыртқа қарай болады.
  • Ми мен бауырда әрқашан плазмалық мембранада глюкоза тасымалдаушылары болады

Тамақтану арасында не болады?

  • Глюкоза деңгейі төмендеп, глюкагон бөлінеді
  • Глюкагон бауыр жасушаларында орналасқан рецепторлармен байланысады
  • Бұл гликоген деп аталатын глюкозаның ұзақ полимерлі тізбектері ретінде сақталған бауырдан глюкозаның босатылуын ынталандырады.

Глюкоза тым төмен түссе не болады?

  • Ми мен қан жасушалары глюкозаны қажет ететіндіктен, егер қандағы глюкоза деңгейі өте төмен болса («гипо» деп аталады), егер 1 типті қант диабетімен ауыратын инсулин көп мөлшерде енгізілсе, денеде шұғыл шаралар қабылданады.
  • Симптомдар пайда болады («гипогликемиялық сана» деп аталады) шаршау, ашуланшақтық, жүйке, депрессия, қызару, есте сақтау қабілетінің төмендеуі, бас ауруы, бас айналу, естен тану, көру қабілетінің нашарлауы, құлақтың шырылдауы, ұйқышылдық, тремор, тершеңдік және жүрек қағуы .
  • Олар төмен глюкозаны сезетін ми сигналдарымен ынталандырылады және бұл жауаптың бір бөлігі қандағы глюкоза деңгейін жоғарылату мақсатында адреналин деңгейін арттыру болып табылады.
  • Ескерту белгілері 1 типті қант диабетімен ауыратындар үшін өте пайдалы, өйткені гипогликемияны біршама глюкоза қабылдау арқылы оңай жеңуге болады.
  • Өкінішке орай, қант диабетімен ауыратындар гипогликемияны анықтау мүмкіндігін жоғалтады (бұл жағдай «гипогликемиялық білмеу» деп аталады).

Тамақтан соң?

  • Глюкоза деңгейі көтеріліп, инсулин шығарылады
  • Инсулин бауыр жасушаларында, бұлшықеттерде және май жасушаларында болатын рецепторлармен байланысады
  • Бұл глюкозаның осы тіндерге енуін ынталандырады, осылайша қандағы глюкоза деңгейі төмендейді
  • Бауырға түсетін глюкоза негізінен гликоген түрінде сақталады
  • Май жасушаларына түсетін глюкозаның бір бөлігі бұл жасушаларда майдың жиналуына ықпал етеді

Инсулин рецепторымен байланысқанда не болады?

  • Инсулин бауыр арқылы, бұлшықет жасушалары мен май жасушаларының бетінде өзінің арнайы рецепторларын тапқанша, қан арқылы өтеді.
  • Рецептор - бұл мембрананы қамтитын ақуыз
  • Инсулинді байланыстыру рецептордың жасушаішілік бөлігінің формасының аллостерикалық индукциялануына әкеледі, бұл ферментативті белсенділікті белсендіреді.
  • Рецептор енді белсендірілген деп айтылады және кейінгі слайдтарда көрсетілгендей, бұл жасуша ішінде өзгерістерге әкеледі.
  • Бұл жасушаның сыртындағы гормонның жасушаға енбесе де, оның ішкі функцияларын реттеуге мүмкіндік береді. Мұны «трансдукция» деп атайды, ал бүкіл процесті жиі сигнал беру деп атайды.

Мұнда келесі анимацияны мұқият орындаңыз

Басқару жүйесімен байланысты биологиялық идеялар мыналарды қамтиды:

  • жүйенің мақсаты
  • жүйенің құрамдас бөліктері
  • Жүйенің механизмі
  • ішкі немесе сыртқы әсерлерден жүйенің бұзылуының ықтимал әсері.

Басқару жүйесінің бұзылуына әкелетін экологиялық әсер сыртқы ортаның төтенше жағдайлары, ауру немесе инфекция, есірткі немесе токсиндер сияқты сыртқы әсерлер немесе генетикалық жағдайлар немесе метаболикалық бұзылулар сияқты ішкі әсерлер болуы мүмкін.

Сүтқоректілердің өмірінің барлық кезеңінде дене жасушалары үнемі қажетті заттармен қамтамасыз етіледі.

Сүтқоректілердің жасушалары денеден тыс жағдайлар жақсы болмаса да өмір сүруі үшін қоршаған ортаның ауытқуының буферленуі бар.

Тұрақты ішкі ортаны сақтайтын басқару жүйесі (яғни гомеостатикалық жүйе) мыналардың бірін реттейтіндерге жатады.

  1. дене температурасы
  2. қан қысымы
  3. осмостық тепе -теңдік
  4. қандағы глюкоза деңгейі
  5. тіндердегі тыныс газдарының деңгейі мен тепе -теңдігі.

Жасушаларда шомылатын сұйықтық болғандықтан, олардың химиялық құрамы мен температурасы өте тұрақты, бұл жасушалар тропикте де, арктикада да, мұхитта да, тұщы суда да, шөлде де жақсы жұмыс жасай алады.

Басқару жүйесінің бұзылуына әкелетін қоршаған ортаның әсерлері:

  1. төтенше орта жағдайлары, ауру немесе инфекция, есірткі немесе токсиндер сияқты сыртқы әсерлер
  2. генетикалық жағдайлар немесе метаболикалық бұзылулар сияқты ішкі әсерлер.

Гомеостаз = ІШКІ ОРТА тұрақтылығын қолдау

мұнда `ішкі орта ' = ЖАСУША АРАЛЫҚ СҰЙЫҚ (дене жасушалары шомылатын орта) - деп те белгілі ИНТЕРСТИЦИАЛДЫҚ немесе ТІН СҰЙЫҒЫ.

ГОМЕОСТААЗДЫҢ НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕРІ

1. Жағдай (мысалы, қандағы глюкозаның температурасы т.б.) белгіленген нүктеден немесе НОРМмадан (мысалы, 100 см қанға 37 C 90 мг глюкоза) ауытқыған кезде түзету механизмі реттелетін субъектінің өзі іске қосады, яғни . гомеостаз жүйеге енгізілген басқару процесінің өзін-өзі реттейтін механизмін қамтиды.

2. Мысалы: глюкозаның реттелуі жағдайында арттыру глюкоза мөлшерінде процесті тудырады азайту ол Керісінше, а азайту глюкоза деңгейінде процесті бастайды арттыру ол Екі жағдайда да нәтиже тұрақты глюкоза деңгейі болып табылады. Субъектінің өзгеруі ОППОЗИЦИЯЛЫҚ ЭФФЕКТ туғызса, бұл ЖАУАПТЫ ҚАЙТА ҚАЙТАРУ механизмі ретінде белгілі.

Кейде ТЕРІС кері байланысқа әкелетін түзету механизмі нәтижемен бұзылады нормадан ауытқу одан әрі ауытқуды тудырады. Бұл ретінде белгілі ЖАҒЫМДЫ ПІКІР.

Мысалы, температураны реттейтін механизмдер істен шыққан кезде, қоршаған орта температурасы болса да, метаболизм жылдамдығы жоғарылайды. енді жоғарыламайды. Бұл метаболизм жылдамдығы жоғарылаған сайын, ол көбірек жылу шығарады, бұл метаболизм жылдамдығын сәл жоғарылатады және т.б.

Позитивті кері байланыс жүйелері жұмыс істейтін кез келген үй жағдайлары туралы ойлау қиын. Нәресте дүниеге келген кезде жатырдың жиырылуы бірте-бірте күшейе түседі, өйткені басы қынапқа (туу каналына) басылады, бұл нәрестені ананың құрсағынан шығаруға әкелетін оң кері байланыс жүйесі.

Тағы бір физиологиялық мысалды жүйке жасушаларының мембраналарын кесіп өтетін Na+ (натрий иондары) одан әрі Na+ өтуін ынталандыратын жүйке импульсінің генератикасынан көруге болады. (кейінірек қараңыз) Бұл процесс қысқа ғана уақытқа созылады.

мысалдарынан анық көрінеді ЖАҒЫМДЫ ПІКІР (жоғарыда) бұл (i) қалыпты жағдайда ЖАҢА өйткені (ii) түпкілікті нәтиже - бұл ұйымның одан әрі ұлғаюы немесе одан әрі төмендеуі, демек Тұрақтылыққа жол берілмейді.

3. Гомеостаз міндетті түрде Флюктуацияларды қамтуы керек, бірақ олар аз болса да.

НОРМАНЫҢ пішінінен ауытқу арқылы ғана механизмді іске қосуға болады.

4. Кері байланыс жүйесінде:

· Өзгерістерді анықтауға қабілетті РЕЦЕПТОРЛАР (немесе сенсорлар).

· Тиісті түзету шарасын бастауға қабілетті БАСҚАРУ МЕХАНИЗМІ (немесе МОНИТОР)

· Осы түзету шараларын жүзеге асыра алатын ЭФФЕКТОРЛАР.

Жеңілдетілген мысал ретінде, сұйықтықтың сорғы арқылы қозғалысын қарастырыңыз - бұл физиологиялық жүйе болу үшін, сұйықтық - бұл қан, ал сорғы - жүрек. Гомеостатикалық түрде басқарылатын функция - бұл жүректен қан кету жылдамдығы, сондықтан бұл шығару және шығыс жылдамдығын өлшейтін сенсор болуы керек. Бұл сенсор өз өлшемдерін мониторға жібереді, ол нақты мәнді қажетті шығыспен салыстырады, монитор сигналдарды сорғыға – жүрек бұлшықетіне жібереді, осылайша шығыс орнатылған деңгейден өзгеше болған кезде сору жылдамдығын реттейді.


Реферат

Гомеостаз - физиологиядағы көптеген реттеу механизмдерін түсіну үшін қажет негізгі ұғым. Бастапқыда Клод Бернар «миний ортаның» тұрақтылығы тұжырымдамасын ұсынды, бірақ оның талқылауы абстрактілі болды. Уолтер Кэннон «гомеостаз» терминін енгізді және Бернардтың ішкі ортаның «тұрақтылығы» туралы түсінігін нақты және нақты түрде кеңейтті. 1960 жылдары физиологиядағы гомеостатикалық реттеуші механизмдер физиологиялық жүйелерге инженерлік басқару жүйесін талдауды қолданғаннан кейін дискретті процестер ретінде сипаттала бастады. Өкінішке орай, көптеген бакалавриат мәтіндері барлық гомеостатикалық механизмдерге арнайы және жан-жақты қолдануға болатын жалпы үлгіні атап көрсетудің орнына тұжырымдаманың дерексіз аспектілерін көрсетуді жалғастыруда. Нәтижесінде, студенттер де, нұсқаушылар да мұндай жүйелер туралы ойлануға болатын нақты, нақты модель жасай алмайды. Бұл мақалада біз бакалавриат деңгейінде қолданылатын гомеостатикалық механизмдердің стандартты үлгісін ұсынамыз. Біз бакалавриаттың танымал мәтіндерінде кездесетін лексика мен иллюстрациялардың сәйкес келмеуінен туындайтын жалпы түсінбеушілік көздерін («жабысқақ нүктелер») талқылаймыз. Соңында, біз бакалавриат студенттеріне физиологиялық жүйелердегі гомеостатикалық реттеудің тиімді психикалық модельдерін құруға көмектесу үшін жеңілдетілген үлгі мен сөздік жиынтығын ұсынамыз.

2007 жылы кең ауқымды пәндерден 21 биологтан тұратын топ «гомеостаз» биологиядағы сегіз негізгі ұғымның бірі болып табылады деп келісті (14). Екі жылдан кейін Американдық медициналық колледждер қауымдастығы мен Ховард Хьюз медициналық институты болашақ дәрігерлердің ғылыми негіздері туралы баяндамасында (1) «гомеостаз» туралы білімді қолдану қабілетін негізгі құзыреттердің бірі ретінде анықтады.құзыреттілік M1).

Физиологтар ретінде біздің көзқарасымыз бойынша, гомеостаз біздің пәніміздің негізгі тұжырымдамасы екені анық. Біз көптеген білім беру мекемелерінің физиология нұсқаушыларынан физиологияның «үлкен идеялары» (тұжырымдамалары) не деп ойлайтынын сұрағанымызда, олар да «гомеостаз» мен «жасуша мембраналарын» физиологиядағы ең маңызды екі үлкен идея ретінде анықтағанын анықтадық. (15). Кейінгі сауалнамада (16) физиология нұсқаушылары гомеостазды физиологияны түсіну үшін маңызды негізгі ұғымдардың бірі ретінде бағалады.

Егер, бұл зерттеулер көрсеткендей, гомеостаз тұжырымдамасы физиологиялық механизмдерді түсінуде маңызды орын алатын болса, нұсқаушылар мен оқулықтар тұжырымдаманың дәйекті моделін ұсынады деп күтуге болады. Дегенмен, бакалавриаттың физиология және биология бойынша жиі қолданылатын 11 оқулығын тексеру бұл міндетті түрде емес екенін көрсетті (17). Гомеостаз түсінігінің түсіндірмесі және концепцияға кейінгі сілтемелер бірқатар кемшіліктерден зардап шегеді. Бұл мәтіндер гомеостатикалық реттеу жүйелеріне қатысты кейбір терминдерді анықтағанымен, көптеген авторлар бұл терминдерді дәйекті түрде пайдаланбайды. Оның үстіне, олар әрқашан концепцияның дәйекті визуалды көріністерін пайдалана бермейді. Сонымен қатар, тұжырымдаманы түсіндіру көбінесе гомеостатикалық реттеу механизмдерінің қазіргі түсінігіне қайшы келеді. Оқулықтардың бұл шектеулері, мүмкін, сыныптағы нұсқаулыққа ауысады, осылайша физиологияны түсінудің біріктіруші идеясы ретінде тұжырымдаманың күшін әлсіретеді.

Бұл мақаланың мақсаты - оқытушылар мен студенттер үшін оқу құралы бола алатын жалпы гомеостатикалық механизмнің дұрыс сипаттамасы мен визуалды көрінісін жасау. Біз талқылауды тұрақты жасушадан тыс бөлікті сақтайтын организмдік жүйелердегі гомеостатикалық механизмдермен шектейміз және гомеостаздың басқа түрлерін қарастырмаймыз. Бұл құрал кез келген академиялық деңгейде пайдалы болуы мүмкін болса да, біздің басты назарымыз оны студенттер тұжырымдамамен алғаш танысқан кезде бакалавриат деңгейінде қолдану болып табылады. Біз сондай-ақ тұжырымдаманың тарихын қысқаша талқылаймыз, содан кейін тұжырымдаманы сүтқоректілер, организмдер физиологиясына қолдануға тырысқанда профессорлық-оқытушылар құрамы мен студенттердің шатасуына әкелуі мүмкін «жабысқақ нүктелерді» қарастырамыз. Біз гомеостаз және оны қолдану бойынша нұсқауды жақсарту бойынша ұсыныстармен аяқтаймыз.


Ағзаның ішкі ортасының тұрақты болуы өте маңызды. Бұл деп аталады гомеостаз.

Тұрақты ұстауды қажет ететін әртүрлі факторларға мыналар жатады:

Су - температура - қант деңгейі - минералды құрам

Гомеостаз үшін қолданылатын көптеген механизмдер гормондарды қамтиды.

Гормондар олар қан ағымында тасымалданатын химиялық хабаршылар. Олар бездермен шығарылады және мақсатты органға өтеді. Гормондардың әсері нервтерге қарағанда ұзағырақ, бірақ олардың жауаптары әдетте ұзаққа созылады.

Бұл бақылау механизмдерінің көпшілігі жұмыс істейді теріс кері байланыс. Бұл дегеніміз, егер деңгейлер тым көп өзгерсе, гормон шығарылады және бұл өзгерісті қалыпты деңгейге қайтарады.

Қандағы қантты бақылау

Қандағы қант немесе глюкоза деңгейінің тұрақты болуы маңызды. Егер ол тым төмен түссе, онда жасушалар тыныс алу үшін жеткілікті болмайды. Егер ол тым жоғары болса, глюкоза несеппен бөлініп шығуы мүмкін.

Инсулин - қандағы глюкоза деңгейін бақылайтын гормон.

Глюкоза деңгейі тым жоғары болған кезде инсулин көбірек өндіріледі. The инсулин артық глюкозаны бауырда сақталатын гликогенге айналдырады.

Қант диабетімен ауыратын адамдар инсулинді табиғи түрде өндіре алмайды. Оларға қандағы глюкоза деңгейін бақылау үшін инсулинді үнемі енгізу қажет. Сонымен қатар, олар диетаны мұқият бақылауы керек.

Қандағы глюкоза деңгейі тым жоғары ма?

  • 1. Инсулин арқылы енгізілген ұйқы безі
  • 2. Глюкоза тіндермен сіңеді
  • 3. Глюкоза арқылы сіңіріледі бауыр
  • 4. Қандағы глюкоза төмендеді

Қандағы глюкоза деңгейі тым төмен?

  • 1. Инсулинемес арқылы инъекцияланған ұйқы безі
  • 2. Глюкоза аз ұлпалар арқылы сіңеді
  • 3. Глюкоза аз бауырмен сіңеді
  • 4. Қандағы глюкоза жоғарылаған

Қант диабеті - Бұл аурудан зардап шегетін адамдар инсулин жасамайтын жағдай, сондықтан оны енгізу керек

Бұл бейне диабетиктің қандағы қант деңгейін қалай басқаратынын түсіндіреді

Дене температурасын бақылау

Дене температурасын шамамен 37 ° C деңгейінде ұстау маңызды. Бұл ферменттердің жұмыс істеуі үшін ең қолайлы температура болғандықтан. Қан температурасы мидың көмегімен бақыланады, егер ол 37 ° C -тан ауытқып кетсе, әр түрлі өзгерістер болады.

Біз тым ыстық болған кезде біз жылуды тез жоғалтуымыз керек, өйткені біздің негізгі дене температурамыз көтерілу қаупінде. Біз мұны істейміз:

  • терлеу - су біздің терімізден буланған кезде жылу энергиясын сіңіреді. Бұл теріні салқындатады және дене жылуды жоғалтады.
  • вазодиляция - тері бетіне жақын орналасқан қан капиллярлары кеңейіп, бетіне жақынырақ қан ағуына мүмкіндік береді. Қан ауадан гөрі жылы болғандықтан, ол салқындайды және дене жылуды жоғалтады.
  • Егер қан температурасы алады өте биік ол болар едіжылу соққысы мен дегидратацияға қарсы.

Біз тым суық болған кезде бізге жылуды тез жоғалтып, суытып кету қаупі төніп тұр. Бұл тұрақты 37 ° C температураны ұстап тұру үшін жылуды үнемдеуіміз керек дегенді білдіреді. Біз мұны келесі жолмен жасаймыз:

  • қалтырау - дене бұлшықеттерінің тез жиырылуы мен босаңсуы. Бұл тыныс алу жылдамдығын арттырады және жылу ретінде көбірек энергия бөлінеді
  • тамырлардың тарылуы – тері бетіндегі қан капиллярлары тарылады және бұл процесс бетіне қан ағынын азайтады. Қан жылуды сақтау үшін дененің тереңдігіне жіберіледі.
  • терлеу Аздау

Гипотермия қан температурасы тым төмен болған кезде пайда болады. Бұл өлімге әкелуі мүмкін.


Анықтамалар

Перес-Серда, Ф., Санчес-Гомес, M. V. & Matute, C. Pio del Rio Hortega және олигодендроциттердің ашылуы. Алдыңғы. Нейроанат. 9, 92 (2015).

Ginhoux, F., Lim, S., Hoeffel, G., Low, D. & amp Huber, T. Микроглияның шығу тегі мен дифференциациясы. Алдыңғы. Ұяшық. Неврология. 7, 45 (2013).

Ginhoux, F. & Guilliams, M. Tissue-резидент макрофагтардың онтогенезі және гомеостаз. Иммунитет 44, 439–449 (2016).

Hoeffel, G. & amp Ginhoux, F. Тіндік резидентті макрофагтардың онтогенезі. Алдыңғы. Иммунол. 6, 486 (2015).

Ginhoux, F. et al. Тағдырдың картасын талдау ересек микроглиялардың қарабайыр макрофагтардан шыққанын көрсетеді. Ғылым 330, 841–845 (2010). Бұл жұмыста микроглия YS прекурсорларынан туындайтынын нақты көрсету үшін жаңа тағдырды карталау жүйесі қолданылады.

Ajami, B., Bennett, J. L., Krieger, C., Tetzlaff, W. & Rossi, F. M. Жергілікті өзін-өзі жаңарту CNS микроглиясының сақталуын және ересек өмір бойы жұмыс істеуін қамтамасыз ете алады. Нат. Неврология. 10, 1538–1543 (2007).

Хашимото, Д. және т.б. Тіндік резидентті макрофагтар ересек өмір бойы өздігінен жүреді, айналымдағы моноциттердің үлесі аз. Иммунитет 38, 792–804 (2013).

Sheng, J., Ruedl, C. & Karjalainen, K. Микроглиядан басқа тіндік резидентті макрофагтардың көпшілігі ұрықтың гемопоэтикалық дің жасушаларынан алынған. Иммунитет 43, 382–393 (2015).

Nimmerjahn, A., Kirchhoff, F. & amp Helmchen, F. Тыныш микроглиальды жасушалар - бұл ми паренхимасының жоғары динамикалық бақылаушылары. in vivo. Ғылым 308, 1314–1318 (2005). Бұл in vivo бейнелеуді зерттеу гомеостаз кезіндегі микроглиальды процестердің жоғары қозғалғыштығын көрсетеді, бұл микроглияның иммундық емес функцияларын зерттеуге жаңа мүмкіндіктер ашады.

Тремблей, М.Э., Лоуери, Р.Л. & Мажевска, А.К. Синапспен микроглиалды өзара әрекеттесу визуалды тәжірибемен модуляцияланған. PLoS Biol. 8, e1000527 (2010).

Wake, H., Moorhouse, A. J., Jinno, S., Kohsaka, S. & amp Nabekura, J. Resting microglia синапстардың функционалды жағдайын тікелей бақылайды. in vivo және ишемиялық терминалдардың тағдырын анықтайды. J. Neurosci. 29, 3974–3980 (2009).

Frost, J. L. & Schafer, D. P. Microglia: дамып келе жатқан жүйке жүйесінің сәулетшілері. Трендтер жасушасының биолы. 26, 587–597 (2016).

Шафер, Д.П. & Стивенс, Б. Микроглия орталық жүйке жүйесінің дамуы мен пластикасында қызмет етеді. Суық көктемгі арб. Перспектива. 7, a020545 (2015).

Киердорф, К. және т.б. Микроглия эритромиелоидты прекурсорлардан Pu.1- және Irf8-тәуелді жолдар арқылы шығады. Нат. Неврология. 16, 273–280 (2013). Бұл зерттеу микроглиалды прекурсорлардың табиғатын көрсетеді және микроглиальды спецификацияның молекулалық және даму механизмдерін көрсетеді.

Каннингэм, C. L., Мартинес-Цердено, V. & amp Noctor, S. C. Microglia дамып келе жатқан ми қыртысында нейрондық прекурсорлы жасушалар санын реттейді. J. Neurosci. 33, 4216–4233 (2013).

Уэно, М. және т.б. V қабаттың қыртыстық нейрондары босанғаннан кейінгі даму кезінде өмір сүру үшін микроглиалды қолдауды қажет етеді. Нат. Неврология. 16, 543–551 (2013).

Ваксельман, С. және т.б. Гиппокампаның дамуындағы нейрондық өлімге микроглиалды CD11b интегрин мен DAP12 иммунорецепторы қажет. J. Neurosci. 28, 8138–8143 (2008).

Марин-Тева, J. ​​L. және т.б. Микроглия дамып келе жатқан Пуркинье жасушаларының өлуіне ықпал етеді. Нейрон 41, 535–547 (2004).

Frade, J. M. & Barde, Y. A. Микроглиядан алынған жүйке өсу факторы дамып келе жатқан торлы қабықтың жасушаларының өлімін тудырады. Нейрон 20, 35–41 (1998).

Schafer, D. P. et al. Микроглия босанғаннан кейінгі нейрондық тізбектерді белсенділік пен комплементке тәуелді етіп жасайды. Нейрон 74, 691–705 (2012). Бұл мақала визуалды жүйені дамыту кезінде классикалық комплемент жүйесі арқылы белсенді емес синапстарды кесудегі босанғаннан кейінгі микроглияның таңғажайып рөлін көрсетеді.

Стивенс, Б. және т.б. Классикалық комплемент каскады ОЖЖ синапстарын жоюға делдалдық жасайды. Ұяшық 131, 1164–1178 (2007).

Паоличелли, Р.С.т.б. Мидың қалыпты дамуы үшін микроглиямен синаптикалық кесу қажет. Ғылым 333, 1456–1458 (2011). Бұл жұмыс микроглияның гиппокампалық синапстың жетілуіне және пластикасына ықпал ететін дәстүрлі емес функциясын көрсетеді, мүмкін жетілмеген синапстарды жою арқылы.

Squarzoni, P. et al. Микроглия эмбрионалды алдыңғы ми сымдарын модуляциялайды. Ұяшық өкілі. 8, 1271–1279 (2014).

Понт-Лезика, Л. және т.б. Микроглия пішінді корпус каллосум аксон трактінің фасцикуляциясы: пренатальды қабынудың функционалды әсері. Еуро. J. Neurosci. 39, 1551–1557 (2014).

Hoshiko, M., Arnoux, I., Avignone, E., Yamamoto, N. & amp Audinat, E. CG3CR1 микроглиальды рецепторларының жетіспеушілігі баррель қыртысында таламокортальды синапстардың постнатальды функционалдық дамуын нашарлатады. J. Neurosci. 32, 15106–15111 (2012).

Ueno, M. & Yamashita, T. Дамып келе жатқан мидағы микроглиялардың екі жақты бапталуы: нейрогенезден жүйке тізбегінің қалыптасуына дейін. Curr. Пікір. Нейробиол. 27, 8–15 (2014).

Рэнсохофф, R. M. Поляризациялық сұрақ: M1 және M2 микроглиялары бар ма? Нат. Неврология. 19, 987–991 (2016).

Агуззи, А., Баррес, Б.А. & Беннетт, М. Л. Ғылым 339, 156–161 (2013).

Prinz, M. & amp Priller, J. Microglia және мидың макрофагтары молекулалық жаста: шыққаннан жүйке -психикалық ауруға дейін. Нат. Аян Неврология. 15, 300–312 (2014).

Кротти, A. & amp; Иммунитет 44, 505–515 (2016).

Колонна, М. & Бутовский, О. Микроглия денсаулық пен нейродегенерация кезінде орталық жүйке жүйесінде қызмет етеді. Анну. Аян Иммунол. 35, 441–468 (2017).

Wolf, S. A., Boddeke, H. W. & Kettenmann, H. Microglia физиология және ауру. Анну. Физиол. 79, 619–643 (2017).

Prinz, M., Erny, D. & amp Hagemeyer, N. ОНЖ миелоидты жасушаларының онтогенезі мен гомеостазы. Нат. Иммунол. 18, 385–392 (2017).

Голдманн, Т. және т.б. Орталық жүйке жүйесінің интерфейсіндегі макрофагтардың шығу тегі, тағдыры мен динамикасы. Нат. Иммунол. 17, 797–805 (2016). Бұл жұмыста паренхималық емес макрофагтардың онтогенезі мен динамикасын көрсету үшін тағдыр картасы мен парабиоз эксперименттері қолданылады.

Prinz, M., Priller, J., Sisodia, S. S. & amp Ransohoff, R. M. CNS миелоидты жасушаларының гетерогенділігі және олардың нейродегенерациядағы рөлі. Нат. Неврология. 14, 1227–1235 (2011).

Йона, С. және т.б. Тағдыр картасын жасау гомеостаз кезіндегі моноциттер мен тіндік макрофагтардың шығу тегі мен динамикасын көрсетеді. Иммунитет 38, 79–91 (2013).

Готье, E. L. және т.б. Тінтуір тінінің макрофагтарының сәйкестігі мен әртүрлілігінің негізінде жатқан гендік экспрессиялық профильдер және транскрипциялық реттеу жолдары. Нат. Иммунол. 13, 1118–1128 (2012).

Бутовский, О. және т.б. Микроглиядағы TGF-β-тәуелді бірегей молекулалық және функционалдық қолтаңбаны анықтау. Нат. Неврология. 17, 131–143 (2014). Бұл зерттеу микроглиальды молекулалық қолтаңбаны анықтау үшін салыстырмалы транскриптомиялық талдауларды пайдаланады, бұл әрі қарай TGFβ микроглиальды спецификация үшін миға тән сигнал екенін көрсетеді.

Лавин, Y. және т.б. Тіндерде резиденттік макрофагтарды күшейтетін ландшафттар жергілікті микроортамен қалыптасады. Ұяшық 159, 1312–1326 (2014).

Госселин, Д. және т.б. Қоршаған орта тінге тән макрофагтардың сәйкестіктерін басқаратын күшейткіштердің таңдауы мен функциясын басқарады. Ұяшық 159, 1327–1340 (2014).

Беннетт, М.Л. және т.б. Тінтуірдегі микроглия мен адамның ОЖЖ -ін зерттеуге арналған жаңа құралдар. Проц. Natl Acad. Ғылыми. АҚШ 113, E1738 – E1746 (2016). Бұл жұмыс TMEM119 микроглияға спецификалық маркерлік антиденелер жасалғанын дәлелдейді, бұл өте таза микроглиялардың даму профилін жасауға мүмкіндік береді.

Чжан, Ю және т.б. Глиа, нейрондар және ми қыртысының тамырлы жасушаларының РНҚ-тізбектелген транскриптомы және сплайсинг деректер базасы. J. Neurosci. 34, 11929–11947 (2014).

Граберт, К. және т.б.Микроглиальды ми аймағына тәуелді әртүрлілік және қартаюға селективті аймақтық сезімталдық. Нат. Неврология. 19, 504–516 (2016).

De Biase, L. M. және т.б. Жергілікті белгілер базальды ганглия микроглиясының аймаққа тән фенотиптерін анықтайды және қолдайды. Нейрон 95, 341–356.e6 (2017).

Матчович-Натан, О. және т.б. Микроглияның дамуы мидың гомеостазын реттеудің кезеңдік бағдарламасына сәйкес жүреді. Ғылым 353, aad8670 (2016). Уақыт курсын және бір жасушалық РНҚ-секв талдауларын пайдалана отырып, бұл жұмыс микроглиальды даму кезінде ген экспрессиясының дискретті фазаларын көрсетеді.

Керен-Шаул, Х. және т.б. Альцгеймер ауруының дамуын шектеумен байланысты бірегей микроглия түрі. Ұяшық 169, 1276–1290 е.17 (2017).

Schulz, C. және т.б. Myb және гемопоэтикалық дің жасушаларына тәуелсіз миелоидты жасушалардың тегі. Ғылым 336, 86–90 (2012).

Гомес Пердигуэро, E. және т.б. Тіндердің резидентті макрофагтары сарыуыздан алынған эритро-миелоидты прекониторлардан туындайды. Табиғат 518, 547–551 (2015). Бұл жұмыс тағдыр картасын пайдаланады және in vitro тіндік макрофагтардың, соның ішінде микроглияның, осы шолуда сипатталған микроглиальды және макрофагты онтогенездің 2-үлгісін қолдайтын эритро-миелоидты прекониторлардан туатынын көрсету мәдениеті.

Хоффель, Г. және т.б. C-Myb + эритро-миелоидты ұрпақ моноциттері ересек тіндердің резидентті макрофагтарын тудырады. Иммунитет 42, 665–678 (2015). Бұл жұмыс FL моноциттерінің ересек тіндік макрофагтарға үлкен үлесін көрсетеді, ол осы шолуда сипатталған микроглиальды және макрофагтар онтогенезінің 1 үлгісін қолдайды.

Kierdorf, K., Prinz, M., Geissmann, F. & Gomez Perdiguero, E. тышқандарда тіндік резидентті макрофагтардың дамуы мен қызметі. Семин. Иммунол. 27, 369–378 (2015).

Пердигуэро, E.G. & Гейсманн, Ф.Резидентті макрофагтардың дамуы мен күтімі. Нат. Иммунол. 17, 2–8 (2016).

Палис, Дж. Гемопоэтикалық бағаналы жасушадан тәуелсіз гемопоэз: сүтқоректілер эмбрионында эритроидты, мегакариоциттік және миелоидты потенциалдың пайда болуы. FEBS Lett. 590, 3965–3974 (2016).

Daneman, R., Zhou, L., Kebede, A. A. & Barres, B. A. Перициттер эмбриогенез кезінде гематоэнцефалдық бөгеттің тұтастығы үшін қажет. Табиғат 468, 562–566 (2010).

Askew, K. et al. Біріктірілген пролиферация мен апоптоз ересек адамның миында микроглияның жылдам айналымын сақтайды. Ұяшық өкілі. 18, 391–405 (2017).

Сыра, D. R. және т.б. Жабайы типтегі микроглия отбасылық амиотрофиялық бүйірлік склерозы бар PU.1 нокаут тышқандарында өмір сүруді ұзартады. Проц. Natl Acad. Ғылыми. АҚШ 103, 16021–16026 (2006).

Милднер, А. және т.б. Ересек адамның миындағы микроглия Ly-6C hi CCR2 + моноциттерінен тек анықталған хост жағдайында пайда болады. Нат. Неврология. 10, 1544–1553 (2007).

Guilliams, M. & amp Скотт, C. L. Тауарлы бәсекелестік мата резидентті макрофагтардың шығу тегін анықтай ма? Нат. Аян Иммунол. 17, 451–460 (2017).

ван де Лаар, Л. және т.б. Сары сөмке макрофагтары, ұрықтың бауыры және ересек моноциттер бос орынды колонизациялап, функционалды тіндік резидентті макрофагтарға айналуы мүмкін. Иммунитет 44, 755–768 (2016).

Джин, Х. және т.б. Runx1 Pu.1 экспрессиясын тежейтін теріс кері байланыс тізбегі арқылы зебрабалықтардағы эмбриональды миелоидты тағдыр таңдауын реттейді. Қан 119, 5239–5249 (2012).

Xu, J., Wang, T., Wu, Y., Jin, W. & amp Wen, Z. Микроглияның дамып келе жатқан зебра балықтарының ортаңғы миының колонизациясы апоптотикалық нейрон мен лизофосфатидилхолинмен дамиды. Dev. Ұяшық 38, 214–222 (2016).

Casano, A. M., Albert, M. & amp Peri, F. Даму апоптозы микроглиялардың зебра балықтарының миына енуіне және орналасуына ықпал етеді. Ұяшық өкілі. 16, 897–906 (2016).

Свиннен, Н. және т.б. Тінтуір эмбрионының дамуы кезінде ми қыртысының бимикроглиальды жасушаларының күрделі инвазиялық үлгісі. Глия 61, 150–163 (2013).

Tay, T. L. және т.б. Тағдырдың жаңа картографиялық жүйесі микроглияның контекстке тәуелді кездейсоқ немесе клональды кеңеюін көрсетеді. Нат. Неврология. 20, 793–803 (2017).

Лоусон, Л.Дж., Перри, В.Х. және Гордон, С. Қалыпты ересек тышқан миындағы резиденттік микроглия айналымы. Нейрология 48, 405–415 (1992).

Фугер, П. және т.б. Микроглия айналымы қартаю кезінде және Альцгеймер үлгісінде ұзақ мерзімді in vivo бір жасушалы бейнелеу. Нат. Неврология. 20, 1371–1376 (2017).

Ueno, H. & amp Weissman, I. L. Тінтуірдің дамуының клональды анализі қан сарысуының аралдарының поликлональды шыққанын көрсетеді. Dev. Ұяшық 11, 519–533 (2006).

Chitu, V., Gokhan, S., Nandi, S., Mehler, M. F. & Stanley, E. R. Жүйке жүйесіндегі CSF-1 рецепторлары мен оның лигандтары үшін пайда болатын рөлдер. Трендтер Neurosci. 39, 378–393 (2016).

Chitu, V. & amp; Curr. Жоғарғы. Dev. Биол. 123, 229–275 (2017).

Маффат, Дж. Және т.б. Адамның плюрипотентті дің жасушаларынан микроглия тәрізді жасушаларды тиімді шығару. Нат. Мед. 22, 1358–1367 (2016).

Пандя, Х. және т.б. Адам мен тышқанның индукцияланған плюрипотентті дің жасушаларының микроглия тәрізді жасушаларға дифференциациясы. Нат. Неврология. 20, 753–759 (2017).

Абуд, Э.М. және т.б. iPSC-нің адам микроглиясына ұқсас жасушалары неврологиялық ауруларды зерттейді. Нейрон 94, 278–293.e9 (2017).

Douvaras, P. және т.б. Адамның плурипотентті бағаналы жасушаларының микроглияға бағытталған дифференциациясы. Негізгі жасуша өкілі. 8, 1516–1524 (2017).

Haenseler, W. және т.б. Адамның плурипотентті жасушалық микроглиясының жоғары тиімді моделі нейрондық-мәдениетке тән экспрессия профилін және қабыну реакциясын көрсетеді. Негізгі жасуша өкілі. 8, 1727–1742 (2017).

Моссадех-Келлер, Н. және т.б. M-CSF гемопоэтикалық бір жасушалы жасушаларда миелоидты тұқымның тағдырын үйретеді. Табиғат 497, 239–243 (2013).

Розенбауэр, Ф. және т.б. Текті транскрипция коэффициентінің біртіндеп төмендеуінен туындаған жедел миелоидты лейкемия, ПУ.1. Нат. Генет. 36, 624–630 (2004).

Элмор, M. R. және т.б. Колонияны ынталандыратын фактор 1 рецепторларының сигнализациясы микроглия өміршеңдігі үшін қажет, ересек мидағы микроглия прогениторлық жасушасын ашады. Нейрон 82, 380–397 (2014).

Буттгерейт, А. және т.б. Sall1 - микроглия сәйкестігі мен функциясын анықтайтын транскрипциялық реттеуші. Нат. Иммунол. 17, 1397–1406 (2016).

Болен, C. J. және т.б. Микроглиалды өмір сүруге, спецификацияға және функцияға қойылатын әртүрлі талаптар анықталған орта дақылдар арқылы анықталған. Нейрон 94, 759–773.e8 (2017).

Ван, Ю және т.б. IL-34 - бұл Лангерганс жасушалары мен микроглиялардың дамуына қажетті CSF1R тінмен шектелген лиганд. Нат. Иммунол. 13, 753–760 (2012).

Гретер, М. және т.б. Стромадан алынған интерлейкин-34 лангерганс жасушаларының дамуы мен қызмет етуін және микроглияның сақталуын бақылайды. Иммунитет 37, 1050–1060 (2012).

Нанди, С. және т.б. CSF-1 рецепторларының IL-34 және CSF-1 лигандтары мидың экспрессивті өрнектерін көрсетеді және нейрондық жасушалардың сақталуы мен жетілуін реттейді. Dev. Биол. 367, 100–113 (2012).

Масс, Э. және т.б. Органогенез кезіндегі тіндік резидентті макрофагтардың спецификациясы. Ғылым 353, aaf4238 (2016).

Абутбул, С. және т.б. SMAD2/3 арқылы TGF-β сигналы ОЖЖ ортасында тыныш микроглиалды фенотипті шақырады. Глия 60, 1160–1171 (2012).

Госселин, Д. және т.б. Қоршаған ортаға тәуелді транскрипциялық желі адамның микроглия сәйкестігін көрсетеді. Ғылым 356, eaal3222 (2017).

Коэн, М. және т.б. TGFβ1-ге созылмалы әсер ету миелоидты жасушаның қабыну реакциясын IRF7-ге тәуелді түрде реттейді. EMBO J. 33, 2906–2921 (2014).

Эндо, Ф. және т.б. Астроциттерден алынған TGF-β1 ALG тышқандарында аурудың дамуын микроглия мен Т жасушаларының нейропротекторлық функцияларына кедергі келтіре отырып тездетеді. Ұяшық өкілі. 11, 592–604 (2015).

Вонг, К. және т.б. NRROS жетіспейтін тышқандар микроглиальды дамудың бұзылуы мен неврологиялық бұзылуларды көрсетеді. Нат. Иммунол. 18, 633–641 (2017).

Amit, I., Winter, D. R. & Jung, S. Макрофагтардың сәйкестігін қалыптастырудағы жергілікті орта мен эпигенетиканың рөлі және олардың тін гомеостазына әсері. Нат. Иммунол. 17, 18–25 (2016).

Li, Y., Du, X. F., Liu, C. S., Wen, Z. L. & Du, J. L. Демалыстағы микроглиальды динамика мен нейрондық белсенділік арасындағы өзара реттеу in vivo. Dev. Ұяшық 23, 1189–1202 (2012).

Dissing-Olesen, L. et al. NMDA нейрондық рецепторларының активтенуі ATP-транзиторлы микроглиальды процестің өтуін тудырады. J. Neurosci. 34, 10511–10527 (2014).

Жан, Ю. және т.б. Нейрон-микроглия сигналының жетіспеушілігі мидың функционалдық байланысы мен әлеуметтік мінез-құлықтың бұзылуына әкеледі. Нат. Неврология. 17, 400–406 (2014).

Sipe, G. O. et al. Microglial P2Y12 тінтуірдің көру қабығындағы синаптикалық икемділік үшін қажет. Нат. Коммун. 7, 10905 (2016).

Стефан, А.Х., Баррес, Б.А. & Стивенс, B. Комплемент жүйесі: даму мен ауру кезінде синаптикалық кесудегі күтпеген рөл. Анну. Аян Неврология. 35, 369–389 (2012).

Чу, Ю. және т.б. C1q нокаут тышқандарында синаптикалық байланыс пен эпилепсияның жақсаруы. Проц. Natl Acad. Ғылыми. АҚШ 107, 7975–7980 (2010).

Хонг, С. және т.б. Альцгеймер тінтуірінің үлгілерінде комплемент пен микроглия ерте синапстың жоғалуына делдал болады. Ғылым 352, 712–716 (2016). Бұл зерттеу микроглиялардың даму функцияларын қате түрде қайта белсендіруге болатындығын және бұл нейродегенеративті аурудағы синапстың жоғалуының негізінде жатқанын көрсетеді.

Луи, Х. және т.б. Програнулиннің жетіспеушілігі комплемент активациясы арқылы микроглия арқылы контурлы синаптикалық кесуге ықпал етеді. Ұяшық 165, 921–935 (2016).

Васек, M. J. және т.б. Комплемент-микроглий осі вирус тудырған жадының бұзылуы кезінде синапстың жоғалуын тудырады. Табиғат 534, 538–543 (2016).

Ши, Q. және т.б. Комплемент С3 жетіспейтін тышқандар жасқа байланысты гиппокамптың төмендеуін көрсетпейді. J. Neurosci. 35, 13029–13042 (2015).

Секар, А. және т.б. 4-комплемент компонентінің күрделі вариациясынан болатын шизофрения қаупі. Табиғат 530, 177–183 (2016).

Стефан, А.Х. және т.б. Қалыпты қартаю кезінде орталық жүйке жүйесінде C1q ақуызының күрт артуы. J. Neurosci. 33, 13460–13474 (2013).

Чунг, В.С. және т.б. Астроциттер MEGF10 және MERTK жолдары арқылы синапсты жоюды жүзеге асырады. Табиғат 504, 394–400 (2013).

Сьерра, А. және т.б. Микроглия апоптозбен байланысқан фагоцитоз арқылы ересек гиппокамптық нейрогенезді қалыптастырады. Жасуша бағаналы жасуша 7, 483–495 (2010).

Fourgeaud, L. et al. TAM рецепторлары микроглиальды физиологияның көптеген ерекшеліктерін реттейді. Табиғат 532, 240–244 (2016).

Чиу, I. M. және т.б. Амиотрофиялық бүйірлік склероз тінтуірінен алынған жедел оқшауланған микроглиялардың нейродегенерацияға тән гендік экспрессиялық қолтаңбасы. Ұяшық өкілі. 4, 385–401 (2013).

Инь, З. және т.б. Альцгеймер ауруындағы Абета бляшкасымен байланысты микроглиялардың иммундық гиперреактивтілігі. Нейробиол. Қартаю 55, 115–122 (2017).

Tsuda, M. P2 рецепторлары, микроглиальды цитокиндер мен хемокиндер және невропатиялық ауырсыну. J. Neurosci. Res. 95, 1319–1329 (2017).

Гуан, З. және т.б. Зақымдалған сенсорлық нейроннан алынған CSF1 микроглиалды пролиферацияны және DAP12-ге тәуелді ауруды тудырады. Нат. Неврология. 19, 94–101 (2016).

Coull, J. A. et al. Микроглиядан алынған BDNF нейропатиялық аурудың негізінде нейрондық анион градиентінің ауысуын тудырады. Табиғат 438, 1017–1021 (2005).

Чжуан, Z. Y. және т.б. Фракталкиннің жүйке жарақатынан туындаған нейропатиялық аурудың дамуы үшін жұлын микроглиясындағы CX3CR1/p38 MAPK жолының рөлі. Мидың әрекеті. Иммундық. 21, 642–651 (2007).

Давалос, Д. және т.б. ATP жергілікті ми жарақатына жылдам микроглиальды жауап береді in vivo. Нат. Неврология. 8, 752–758 (2005).

Хейнс, С.Э. және т.б. P2Y12 рецепторы жасушадан тыс нуклеотидтер арқылы микроглиальды белсендіруді реттейді. Нат. Неврология. 9, 1512–1519 (2006).

Рот, T. L. және т.б. Қабынудың транскраниальды мелиорациясы және ми жарақатынан кейін жасуша өлімі. Табиғат 505, 223–228 (2014).

Лу, Н. және т.б. Зақымдалған қан-ми тосқауылының P2RY12 тәуелді микроглиальды пуринергиялық рецепторы. Проц. Natl Acad. Ғылыми. АҚШ 113, 1074–1079 (2016).

Orr, A.G., Orr, A.L., Li, X. J., Gross, R.E. & Traynelis, S.F. Аденозин A2A рецепторы микроглиальды процесті ретрациялауға көмектеседі. Нат. Неврология. 12, 872–878 (2009).

Лидделоу, С.А. және т.б. Нейротоксикалық реактивті астроциттер активтендірілген микроглиямен индукцияланады. Табиғат 541, 481–487 (2017).

Хагемейер, Н. және т.б. Микроглия қалыпты миелиногенезге және ересек жаста олигодендроциттердің тегінің сақталуына ықпал етеді. Acta Neuropathol. 134, 441–458 (2017).

Мирон, V. E. және т.б. М2 микроглия мен макрофагтар ОЖЖ ремиелинациясы кезінде олигодендроциттердің дифференциациясын жүргізеді. Нат. Неврология. 16, 1211–1218 (2013).

Сафаиян, С. және т.б. Жасқа байланысты миелиннің деградациясы қартаю кезінде микроглиялардың тазарту функциясына ауыртпалық түсіреді. Нат. Неврология. 19, 995–998 (2016).

Фантин, А. және т.б. Тіндердің макрофагтары VEGF-делдалдық эндотелий ұшы жасушаларының индукциясының төменгі ағынында тамырлық анастомоз үшін жасушалық шаперондар ретінде әрекет етеді. Қан 116, 829–840 (2010).

Лю, C. және т.б. Макрофагтар тікелей физикалық адгезия және механикалық тарту арқылы ми тамырларының жарылуын қалпына келтіруге делдалдық етеді. Иммунитет 44, 1162–1176 (2016).

Зуссо, М. және т.б. Босанғаннан кейінгі алдыңғы мидың амебоидты микроглиалды жасушаларының пролиферациясы мен дамуын Runx1 транскрипция факторы бойынша реттеу. J. Neurosci. 32, 11285–11298 (2012).

Шигемото-Могами, Ю., Хошикава, К., Голдман, Дж. Э., Секино, Ю және Сато, К. Микроглия ерте постнатальдық субвентрикулярлық аймақта нейрогенезді және олигодендрогенезді күшейтеді. J. Neurosci. 34, 2231–2243 (2014).

Рансохофф, R. M. Нейроинфламация нейродегенерацияға қалай ықпал етеді. Ғылым 353, 777–783 (2016).

Аджами, Б., Беннетт, Дж. Нат. Неврология. 14, 1142–1149 (2011).

Ямасаки, Р. және т.б. Қабынған орталық жүйке жүйесіндегі микроглия мен моноциттердің дифференциалды рөлі. J. Exp. Мед. 211, 1533–1549 (2014).

Ритцель, Р.М.т.б. Ишемиялық инсульттан кейінгі микроглия мен моноциттер арасындағы функционалдық айырмашылықтар. J. Нейроинфламм. 12, 106 (2015).

Геррейро, Р. және т.б. TREM2 Альцгеймер ауруындағы нұсқалар. N. Engl. Дж.мед. 368, 117–127 (2013).

Симс, Р. және т.б. Кодтаудың сирек кездесетін нұсқалары PLCG2, ABI3, және TREM2 Альцгеймер ауруындағы микроглиальды туа біткен иммунитетті көрсетеді. Нат. Генет. 49, 1373–1384 (2017).

Джонссон, Т. және т.б. Нұсқасы TREM2 Альцгеймер ауруының даму қаупімен байланысты. N. Engl. Дж.мед. 368, 107–116 (2013).

Ламберт, Дж.С. және т.б. Геномдық ассоциацияны зерттеу нұсқаларды анықтайды CLU және CR1 Альцгеймер ауруымен байланысты. Нат. Генет. 41, 1094–1099 (2009).

Холлингворт, П. және т.б. Жалпы нұсқалар ABCA7, MS4A6A/MS4A4E, EPHA1, CD33 және CD2AP олар Альцгеймер ауруымен байланысты. Нат. Генет. 43, 429–435 (2011).

Надж, А.С.т.б. Жалпы нұсқалар MS4A4/MS4A6E, CD2AP, CD33 және EPHA1 олар кеш басталатын Альцгеймер ауруымен байланысты. Нат. Генет. 43, 436–441 (2011).

Carrasquillo, M. M. және т.б. Репликация EPHA1 және CD33 кеш басталған Альцгеймер ауруымен байланыстар: жағдайды бақылаудың көп орталықты зерттеуі. Мол. Нейродегенер. 6, 54 (2011).

Колонна, М. және Ванг, Ю. TREM2 нұсқалар: Альцгеймер ауруының патогенезін шешудің жаңа кілттері. Нат. Аян Неврология. 17, 201–207 (2016).

Griciuc, A. et al. Альцгеймер ауруы қаупінің гені CD33 амилоидты бетаның микроглиалды сіңуін тежейді. Нейрон 78, 631–643 (2013).

Grathwohl, S. A. және т.б. Микроглия болмаған кезде Альцгеймер ауруы β-амилоидты бляшкалардың түзілуі және сақталуы. Нат. Неврология. 12, 1361–1363 (2009).

Юан, П. және т.б. TREM2 тышқандар мен адамдарда гаплодафициент амилоидты тығыздаудың төмендеуіне және ауыр аксональды дистрофияға әкелетін микроглия тосқауылының функциясын бұзады. Нейрон 90, 724–739 (2016).

Асай, Х. және т.б. Микроглияның азаюы және экзосоманың синтезінің тежелуі тоудың таралуын тоқтатады. Нат. Неврология. 18, 1584–1593 (2015).

Йошияма, Ю. және т.б. Синапс жоғалуы және микроглиалды белсендіру P301S тауопатиялық тінтуір үлгісіндегі шатасудан бұрын болады. Нейрон 53, 337–351 (2007).

Мафис, Н. және т.б. Реактивті микроглия тау патологиясын қоздырады және мидағы патологиялық таудың таралуына ықпал етеді. Ми 138, 1738–1755 (2015).

Аль-Чалаби, А., ван ден Берг, Л.Х. және Вельдинк, Дж. Амиотрофиялық бүйірлік склероздағы геннің ашылуы: клиникалық басқаруға салдары. Нат. Аян Нейрол. 13, 96–104 (2017).

Boillee, S. et al. Қозғалтқыш нейрондар мен микроглиямен анықталған тұқым қуалайтын ALS-тің басталуы және прогрессиясы. Ғылым 312, 1389–1392 (2006).

O'Rourke, J. G. et al. C9orf72 тышқандарда макрофаг пен микроглиальды функцияның дұрыс болуы үшін қажет. Ғылым 351, 1324–1329 (2016).

Паоличелли, Р.С.т.б. Микроглиядағы TDP-43 сарқылуы амилоидты клиренсті жақсартады, сонымен қатар синапстың жоғалуына әкеледі. Нейрон 95, 297–308 (2017).

Mishra, M. K. & Yong, V. W. Миелоидты жасушалар - склероздағы дәрі-дәрмектің мақсаттары. Нат. Аян Нейрол. 12, 539–551 (2016).

Халықаралық склероз генетикасы, C. және т.б. Генетикалық тәуекел және склероз кезіндегі жасушалық иммунитет механизмдерінің негізгі рөлі. Табиғат 476, 214–219 (2011).

Мирон, V. E. Олигодендроцит линиясының жасушаларының, миелинизация мен ремиелинизацияның микроглиямен реттелуі. Дж. Лейкок. Биол. 101, 1103–1108 (2017).

Beutner, C., Roy, K., Linnartz, B., Napoli, I. & amp Neumann, H. Тінтуірдің эмбриональды бағаналы жасушаларынан микроглиальды жасушалардың пайда болуы. Нат. Проток. 5, 1481–1494 (2010).

Tavian, M. & amp Peault, B. Адамның қан түзу жүйесінің эмбриональды дамуы. Int. Дж.Дев. Биол. 49, 243–250 (2005).

Моньер, А. және т.б. Адам эмбриональды және ұрықтың ми қыртысына микроглиальды жасушалардың енуі мен таралуы. J. Нейропатол. Мерзімі Нейрол. 66, 372–382 (2007).

Karch, C.M. & amp Goate, A.M. Альцгеймер ауруының гендері мен аурудың патогенезінің механизмдері. Биол психиатриясы 77, 43–51 (2015).

Ван, Ю және т.б. TREM2 липидті сезіну Альцгеймер ауруы үлгісіндегі микроглиальды жауапты қолдайды. Ұяшық 160, 1061–1071 (2015). Бұл жұмыс Альцгеймер ауруы үшін ең қауіпті гендердің бірімен кодталған TREM2 арқылы липидтік сезімталдықты көрсетеді, бұл патофизиологияның негізгі механизмі.

Ие, Ф.Л., Ванг, Ю., Том, И., Гонсалес, Л.С. & Шенг, М.ТРЕМ2 Аполипопротеидтермен, соның ішінде APOE және CLU/APOJ-мен байланысады, осылайша микроглиямен амилоид-β сіңуін жеңілдетеді. Нейрон 91, 328–340 (2016).

Ван, Ю және т.б. TREM2 арқылы ерте микроглиальды жауап амилоидты бляшкалардың диффузиясы мен уыттылығын шектейді. J. Exp. Мед. 213, 667–675 (2016).

Улланд, Т.К. және т.б. TREM2 Альцгеймер ауруында микроглиальды метаболикалық фитнесті сақтайды. Ұяшық 170, 649–663.e13 (2017).

Дай, X. M. және т.б. Тінтуірдің колониясын ынталандыратын фактор 1 рецепторы генінің мақсатты бұзылуы остеопетрозға, мононуклеарлы фагоциттердің жетіспеушілігіне, қарабайыр прогениторлық жасушалар жиілігінің жоғарылауына және репродуктивті ақауларға әкеледі. Қан 99, 111–120 (2002).

Отеро, К. және т.б. Макрофагтардың колония-ынталандырушы факторы макрофагтардың DAP12 және β-катенин қатысатын жол арқылы көбеюі мен тіршілігін тудырады. Нат. Иммунол. 10, 734–743 (2009).


Өсімдіктердегі гомеостаздың мысалдары қандай?

Өсімдіктердегі гомеостаз фотосинтезге қажетті көмірқышқыл газы мен су деңгейін реттеуді қамтиды. Өсімдіктердегі гомеостаз сонымен қатар өсімдік жасушаларына құрғақшылық кезінде өліп кетпеу үшін олардың жасушаларында қажетті мөлшерде су жинауға мүмкіндік береді.

Гомеостаз - бұл организмнің ішкі жүйелерін тұрақты түрде реттейтін және қолдайтын және организмнің ішкі немесе қоршаған ортаның жаңа жағдайларында дұрыс жұмыс істеуі үшін ішкі процестерін бейімделуін және өзгертуін талап ететін сыртқы тітіркендіргіштермен іске қосылатын кез келген биологиялық процесс. Барлық тірі организмдер өмір сүру үшін гомеостаздың қандай да бір түрін қажет етеді.

Өсімдіктер әдетте биологиялық процестерін сақтау үшін энергия алу үшін фотосинтезге тәуелді. Фотосинтез - өсімдіктер жүргізетін химиялық процесс, онда күн сәулесі энергияға айналады. Гомеостаз бұл процесте өте маңызды және оны өсімдіктердің сыртқы бетінде жиі кездесетін стоматалар деп аталатын жасушалар орындайды. Стоматалар күн сәулесі мен көмірқышқыл газының жасушаға енуіне мүмкіндік беру үшін ашылады, сонымен бірге фотосинтез нәтижесінде пайда болған оттегін шығарады.

Өсімдік жасушалары стоматасы ашық кезде судың бір бөлігін жоғалтады, осылайша өсімдік сусыздандыруға ұшырайды. Стоматаны қоршап тұрған арнайы күзет жасушалары физиологиясындағы химиялық өзгерістерге реакция жасайды және стоматадан қоршаған ортаға су мен газ алмасуға мүмкіндік береді немесе стоматаны қорғау және судың артық жоғалуын болдырмау үшін дефляцияға ұшырауы мүмкін.


Кіріспе

1963 жылы жарияланған шолуда жәндіктердің осмотикалық және иондық реттелу механизмдері туралы тамаша есеп берілген, бірақ оларды бақылау туралы аз айтылады (Шоу мен Стоббарт, 1963). Сілтеме, алайда, жіберілген қысқаша қағазға беріледі Табиғат Саймон Маддрелл, онда ол қан соратын триатомидті қатеде диуретикалық гормонның бар екеніне дәлел келтіреді Родниус проликусы Мальпиги түтікшелерінің секрециясын ынталандырады, демек, қан ұнынан кейінгі жылдам диурезді ынталандырады (Маддрелл, 1962). Жәндіктердің Мальпиги түтіктері артқы ішекке жеткізілетін бастапқы зәрдің ауыспалы жүктемесін жасайды, онда ол несеп түрінде немесе әдетте құрғақ немесе жартылай құрғақ түрінде шығарылғанға дейін шажырқай мен тік ішектегі реабсорбциялық және секреторлық процестер арқылы өзгереді. нәжіс. Мальпиги түтікшелері бөлетін иондардың, судың және органикалық ерітінділердің көпшілігі (>90%), әдетте, жердегі жәндіктердің артқы ішектерінен реабсорбцияланады, артта шығарылатын концентрацияланған улы қалдықтарды қалдырады. Демек, артқы ішек әдетте нәжістің құрамын анықтауда басым рөл атқарады, бірақ диуретикалық гормонның пайда болуынан 40 жылдан астам уақыт өткен соң. Роднюс, артқы ішекке әсер ететін бір ғана гормон анықталды (ионды тасымалдау пептиді, ITP), ал биогендік аминдер мен нейропептидтердің саны Мальпиги түтікшелеріне әсер ететіні дәлелденді (жағалау және басқалар, 2002 Schooley және т.б., 2005) .

Мальпигий түтікшелері мен артқы ішек дербес бақыланатыны туралы дәлелдер бар (Coast et al., 1999), бұл гемолимфаның көлемі мен құрамын реттеу үшін экскреторлық жүйеге үлкен мүмкіндік береді. Алайда, мальпиги түтікшелерінің бастапқы зәр шығаруын бақылайтын гормондар мен оның артқы ішектегі модификациясын бақылайтын гормондардың өзара әрекеттесуі туралы аз мәлімет бар. Сондықтан бұл шолудың басты мақсаты қансорғыш жәндіктердегі гомеостатикалық механизмдерге (әсіресе Роднюс және масалар), себебі артқы ішектегі тасымалдау процестері тамақтанудан кейінгі тез диурез кезінде шығарылатын зәрдің көлемі мен құрамына елеусіз әсер етеді. Сондықтан Мальпиги түтіктері гемолимфа гомеостазында басым рөл атқарады және олардың едәуір бөлігі нейрогормондармен басқарылатыны белгілі.


Қатерлі ісік жасушасындағы молекулалық және жасушалық өзгерістер

4.1.2 Гомеостаз

Гомеостаз сыртқы өзгерістерді буферлеу үшін ішкі және үйлестіру арқылы бақыланатын тұрақты ортаны қолдауға бағытталған физиологиялық үрдісті білдіреді. Мысалы, метаболикалық және сигналдық жолдар әдетте кері байланысты белсендіру және тежеу ​​сияқты көптеген гомеостатикалық бақылау деңгейлерімен реттеледі. 36 Гемопоэтикалық жасушалардың пролиферациясын және гомеостазды кері байланысты бақылау мысалы үш компоненттен тұратын циклды қамтиды: Trib2, Tribbles отбасылық псевдокиназа C/EBPα, CCAAT күшейткіш-байланыстырушы ақуыз альфа және E2F1 транскрипция факторы. Лейкемиялық жасушалардың пролиферациясы және лейкемогенезді қолдау кезінде орнатылған гомеостаздың өзгерген күйі ішінара осы үш компонентті циклмен басқарылады. Қалыпты жағдайда, қатерлі емес жағдайларда, Trib2 жасушалардың көбеюін, өмір сүруін және метаболизмін реттейді, бірақ АМЛ-дің қосалқы бөлігі Trib2 жоғарылауын және C/EBPα-p42, 66 жоғалуын көрсетеді, себебі Trib2 C/EBPα p42 тежейді. C/EBPα-p42 нәтижесінде жоғалуы Trib2-лейкемогенезі үшін қажет. 66 Сонымен қатар, C/EBPα-p42 жоғалуы транскрипция факторы E2F1-делдалдық реттеудің жоғалуына әкеледі, ал E2F1 қалыпты гранулоцит/макрофагтардың ізашар жасушаларында C/EBPα-p42-тәуелді жолмен Trib2 реттейтін сияқты. 67 Осылайша, E2F1 реттелетін C/EBPα p42 қалыпты түрде Trib2-делдалдық пролиферацияның, өмір сүрудің және метаболизмнің бақылауын әлсірететін кері байланыс циклі қалыпты гемопоэтикалық жасушалардың пролиферациясында және гомеостазда анық ойнайды және лейкоздық жасушалардың пролиферациясында өзгерген күй орнатылады және Trib2 C/EBPα p42 инактивациясына делдал болған кезде лейкемогенезді қолдау. 67

Қатерлі ісікпен күресуге арналған химиотерапия да физиологиялық және молекулалық теңгерімсіздіктерді тудырады. Мысалы, химиотерапия митохондрияларды зақымдайды, бұл судың, иондардың, минералдардың және тұздардың теңгерімсіздігіне әкеледі, сондықтан осмостық гомеостазға әсер етеді. Химиотерапияға төзімділік ісік жасушаларының гомеостазды қалпына келтіру, бастапқы күйді қалпына келтіру үшін орнын толтыру немесе жаңа тұрақты күйді бейімдеу қабілетінен туындауы мүмкін, осылайша, гомеостатикалық бақылау тиімді мақсатты химиотерапияны әзірлеуге қиындық тудырады. Мысалы, 3.3-бөлімде сипатталғандай, FLT3 тежегіштерінің бастапқы антипролиферативті әсері, өз кезегінде, FLT3 тежелуінің сәттілігіне әсер ететін жоғары пролиферативті сигнал арқылы сүйек кемігіндегі гемопоэзді ынталандыруы мүмкін.


Метаболизм және гомеостаз туралы не білуіңіз керек

Метаболизм екі қарама-қарсы процестерден тұрады: анаболизм және катаболизм. Анаболизм - қарапайым қосылыстарды органикалық молекулаларға айналдыратын, әдетте энергияны тұтынатын синтез реакцияларының жиынтығы. Катаболизм - бұл органикалық молекулаларды қарапайым және күрделі емес заттарға ыдырататын, әдетте энергия бөлетін реакциялар жиынтығы. Катаболизмде бөлінетін энергия ағзаның өмірлік маңызды процестерінде, соның ішінде анаболизмде қолданылуы мүмкін.

Гомеостаз анықтамасы

3. Гомеостаз дегеніміз не? Гомеостаздың сенсорлары, контроллері және эффекторлары қандай?

Гомеостаз метаболизм өзінің қалыпты реакцияларын жүзеге асыра алатындай ағзаның адекватты жасушаішілік және жасушадан тыс жағдайларын сақтайтын процестерді қамтиды.

Гомеостатикалық сенсорлар - дененің ішінде және сыртында қоршаған орта туралы ақпаратты анықтайтын құрылымдар. Бұл сенсорлар жүйке рецепторларының жасушалары, цитоплазмалық немесе мембраналық ақуыздар немесе басқа арнайы молекулалар болуы мүмкін. Контроллерлер - сенсорлардан алынған ақпаратты өңдеуге және интерпретациялауға жауапты құрылымдар. Жалпы, контроллерлер - орталық жүйке жүйесінің маманданған аймақтары. Дегенмен, олар белгілі бір гендердің экспрессиясын тежеу ​​немесе күшейту үшін ақуыздардан ақпаратты ала алатын ДНҚ жағдайындағы сияқты молекулалық деңгейде де бар. Эффекторлар - бұлшық еттерде, бездерде, жасушалық органеллаларда және т.б., сонымен қатар генетикалық трансляцияға, өндіріске қатысатын құрылымдарда, іс жүзінде дененің тепе-теңдігін реттейтін және сақтайтын әрекеттерді орындау функциясы бар контроллерлер басқаратын элементтер. ақуыздардың және т.б.,   молекулалық деңгейде.

4. Антагонистік механизмдер гомеостатикалық реттеуді қалай жасайды?

Организмнің гомеостаздық қамтамасыз етілуі көбінесе ауыспалы антагонистік компенсаторлық механизмдер арқылы жүзеге асады. Бұл реттегіштердің кейбіреулері рН деңгейін төмендетсе, басқалары оны арттырады. Сонымен қатар, функциясы дене температурасын жоғарылататын және басқалары оны төмендететін эффекторлар бар. Сол сияқты, қандағы глюкоза деңгейін төмендететін гормондар бар, мысалы, глюкоза деңгейін жоғарылататын басқалары. Антагонистік механизмдерді қолдану организмдегі тепе-теңдікті сақтау мәселесін шешудің эволюциялық стратегиясы болып табылады.

Оны FB немесе Twitter-де бөлісу үшін кез келген сұрақты таңдаңыз

Бөлісу үшін сұрақты таңдаңыз (немесе екі рет басыңыз). Facebook және Twitter достарыңызды шақырыңыз.


Даму гомеостазы мен пластикалығын эпигенетикалық бақылау

Даму процестері генетикалық, стохастикалық және қоршаған ортаның өзгеруіне қалай қарсы тұрады, яғни қалай даму гомеостазы сақталады? Қоршаған ортаның өзгеруіне жауап ретінде фенотиптер қалай модуляцияланады, яғни қалай даму пластикасы бақыланады? Бұл сұрақтарға жауап беру үшін біз органның морфометриялық сипаттамасын және оның транскриптомы мен эпигеномын талдауды біріктіреміз.

Біз екі сұрақты қарастырамыз: даму кезінде генетикалық, экологиялық және стохастикалық вариациялар қалай буферленеді? яғни Бұл қалай дамитын гомеостаз қол жеткізілді? Қоршаған ортаның өзгеруі фенотиптің өзгеруіне қалай әсер етеді? яғни Бұл қалай даму пластикасы бақыланады? Біздің соңғы жұмыстар фенотиптік өзгергіштіктің осы екі қырында эпигенетикалық транскрипциялық реттеудің маңызды рөлін ұсынады. Біз жабайы түрдегі немесе мутант контекстіндегі органдардың морфометриялық сипаттамасын және геномдық транскриптомдық және эпигеномдық талдауларды біріктіреміз.

Мекенжайға даму гомеостазы, біз пайдаланамыз Дрозофила өлшемі мен пішінін дәл өлшеуге мүмкіндік беретін қанат. Біз өсу гомеостазының екі маңызды механизмін атап өттік. Біріншіден, өсудің стохастикалық вариацияларының буферленуіне транскрипциялық циклин, циклин G кіреді. Екіншіден, рибосоманың биогенезі рибосомалық протеин L12 арқылы рибосомалық ақуыз бен рибосомалық биогенез генінің экспрессиясын үйлестіру арқылы тұрақтандырылуы мүмкін. Осы екі процестен бастап біз даму гомеостазының негізінде жатқан гендік желілерді анықтаймыз.

Үлгі ретінде даму пластикасы, біз іштің артқы бөлігін қолданамыз Дрозофила пигментациясы даму температурасына байланысты өзгеретін әйелдер. Біз бұрын әйелдердің іш пигментациясын бақылайтын температураға сезімтал гендік реттеу желісін анықтадық. Жақында біз мұны көрсеттік күңгірт, меланин өндірісіне қатысатын ферментті кодтайтын бұл желінің негізгі эффекторы болып табылады. Біздің мақсатымыз – осы желіні аяқтау және даму пластикасының қосалқы құрамдастарын бөліп көрсету.

Біздің команда фенотиптік өзгергіштіктің екі жағына, даму гомеостазына (яғни генетикалық, экологиялық және стохастикалық бұзылуларға қарамастан фенотипті сақтау) және даму пластикасына (яғни дамушы ағзаның қоршаған орта жағдайларына байланысты бір генотиптен әртүрлі фенотиптерді шығару қабілетіне) назар аударады. ). Даму гомеостазы мен пластикасының негізінде жатқан механизмдерді анықтау даму, сондай-ақ эволюциялық биологияда іргелі болып табылады, өйткені селекция фенотиптерге әсер етеді. Сонымен қатар, дамудың гомеостазы мен пластикасы организмдердің қоршаған ортаға бейімделуіне қатысуы мүмкін. Біздің зерттеулеріміз Drosophila melanogaster-тегі даму гомеостазының және пластикасының генетикалық және эпигенетикалық негіздерін анықтауға бағытталған. Біз екі модельдік мүшені зерттейміз: жалпақ және стереотиптік құрылымы мөлшері мен пішінінің вариациясын сандық талдауға мүмкіндік беретін қанат және пигментациясы температураның өзгеруіне ерекше сезімтал әйелдің артқы ішінің эпителийі. Бұл мүшелердің транскриптомы мен эпигеномын әртүрлі генетикалық және қоршаған орта жағдайларында талдаймыз. Біздің нәтижелер эпигеноманың дамушы гомеостаз мен пластикадағы маңызды рөлін көрсетеді. Осы генетикалық және эпигеномикалық деректерді пайдалана отырып, біз даму гомеостазы мен пластикасының негізінде жатқан гендік желілерді құрамыз. Біз гомеостаз және пластика механизмдерін түсіну үшін осы желілерді модельдеуді жоспарлап отырмыз. Біздің нәтижелер осы механизмдердің бірнеше маңызды қатысушыларының сипаттамасына әкелді.

Маңызды жерлер

Өсу гомеостазы мүшелердің көлемінің беріктігіне қатысады, сондықтан билатерліктерде симметриялы мүшелердің дамуы үшін маңызды. Біз бұл процесте транскрипциялық циклин, циклин G маңыздылығын көрсеттік Дрозофила 1 . Шынында да, бұл циклиннің потенциалды неғұрлым тұрақты түрінің өрнегі органның ауытқу асимметриясын жоғарылатады, бұл оның 1 органның беріктігін төмендететінін көрсетеді. Біз өсу гомеостазының генетикалық және эпигенетикалық негіздерін зерттеу үшін Циклин G -нің реттелуін қолданамыз. Циклин G эпигеномды қалыптастыратын белгілі бірнеше факторлармен әрекеттеседі. Атап айтқанда, ол Trithorax және Polycomb күшейткішін (Corto) және PR-DUB Polycomb кешенінің қосалқы бірлігі ASX 2 байланыстырады. Cyclin G және Polycomb кешендері PR-DUB және PRC1 арасындағы өзара әрекеттесу орган өлшемінің беріктігі үшін маңызды, бұл өсу гомеостазындағы транскрипциялық реттеудің рөлін көрсетеді 3 . Циклин G және Корто рибосомалық белсенділікке ие және транскрипцияны 4 бақылайтын RPL12 рибосомалық ақуызымен әрекеттеседі. Корто хромодомені RPL12 (RPL12K3me3) 4 метилденген түрімен тікелей әрекеттеседі. Бұл метилдену RPL12 транскрипциялық белсенділігін реттей алады, сондықтан біздің осы белгіні беретін ферментті анықтауға мүдделіміз. Біз жақында dSETD4-ті RPL12 лизин-3 метилтрансфераза ретінде анықтадық. Бір қызығы, Corto, RPL12 және Cyclin G негізінен рибосома биогенезіне қатысатын транскрипциялық гендік мақсатты бөлісті. Қанаттардың ауытқуы асимметриясы трансляцияға қатысатын гендердің экспрессиясының жоғарылауымен, атап айтқанда рибосомалық ақуыздарды кодтайтын гендермен және митохондриялық белсенділікке және метаболизмге қатысатын гендердің экспрессиясының төмендеуімен байланысты 3 . Осылайша, біз Cyclin G, Corto және RpL12 үш ақуызына негізделген желі өсу гомеостазын қамтамасыз етеді деген гипотезаны сынап жатырмыз. арқылы рибосома биогенезін, митохондриялық белсенділікті және метаболизмді үйлестірілген эпигенетикалық бақылау. Осы үш ақуыздың интеракторларын және олардың орган симметриясындағы маңыздылығын анықтау өсу гомеостазының негізінде жатқан желіні құруға мүмкіндік береді.

Фенотиптік икемділіктің негізінде жатқан механизмдерді бөлу үшін біз алдымен температураға жауап ретінде пигментацияның пластикасын бақылайтын реттеуші гендік желінің өзегін анықтадық. Дрозофила 5 . Осы желіні толықтыру үшін біз әртүрлі температурада өсірілген аналықтардың эпителийіне транскрипциялық талдау жасадық. Бұл эксперименттер генді анықтады күңгірт, пигментация ферментін кодтайтын, осы желінің негізгі эффекторы болып табылады. Сонымен қатар, қызметі күңгірт күшейткіш t-MSE температура 6 бойынша модуляцияланады. Ген сары, басқа пигментация ферментін кодтауға сонымен қатар пигментацияның пластикасы 7 қатысады, алайда аз дәрежеде. Өрнегі bab1 және bab2, екі күңгірт реттегіштер, температураға сезімтал 8. Транскрипциялық пластика күңгірт сондықтан, кем дегенде, ішінара, соның салдары болып табылады bab1 және bab2. Бір қызығы, күшейткіштің белсенділігі bab1 және bab2 гендер температураға да сезімтал және бұл ішінара оның Abdominal-B 8 Hox ақуызымен реттелуінен туындайды. Сондықтан гендер баб1, баб2 және Абд-Б бірге жатады күңгірт пигментация пластикасына қатысатын гендік желіге. Қосымша эксперименттер арқылы (ашытқы бір гибридті экран, транскрипция факторларына бағытталған генетикалық экран және хроматин реттегіштері, реакция нормалары) біз іштің пигментациясына қатысатын басқа гендерді анықтадық. күңгірт температураға сезімтал реттегіштер. Біз бұл гендерді эпистаздық эксперименттер арқылы негізгі желіге орналастырамыз. Біздің мақсатымыз осы желіні модельдеу. Сонымен қатар, біз күшейткіштердегі генетикалық вариацияны көрсеттік баб1, bab2 және күңгірт табиғи популяциялардағы пигментацияны модуляциялау 8,9,10. Бұл күшейткіштердің қоршаған ортаға 6,8 жауап беруі және оған әсер ететін генетикалық вариацияны жинақтауы фенотиптік пластика мен эволюция 11 арасындағы байланыстар туралы негізгі сұраққа әкеледі. Соңында, біз пигментация үлгілерінде ұшу бұлшықеттерінің үлгісімен байланысты даму шектеулерінің рөлін көрсеттік 12 . Мұндай шектеулер эволюцияға әсер етуі мүмкін.

  • 1 Дебат, Блойер және т.б. (2011) PLoS Genet 7, e1002314
  • 2 Дюпон және т.б. (2015) Эпигенетика және Хроматин 8, 18
  • 3 Dardalhon-Cuménal, Deraze және т.б. (2018) PLoS Genet 14(7) e1007498
  • 4 Coléno-Costes және т.б. (2012) PLoS Genet 8, e1003006
  • 5 Gibert et al. (2007) PLoS Genet 3, e30
  • 6 Gibert, Mouchel-Vielh және т.б. (2016) PLoS Genet 12, e1006218
  • 7 Gibert et al. (2017) Sci Rep 7 :43370
  • 8 Де Кастро және т.б. (2018) PLoS Genet 14(8) e1007573
  • 9 Гиберт, Бланко және т.б. (2017) Genome Biol 18(1)
  • 10 Endler et al. (2018) Mol Ecol 27
  • 11 Гиберт (2017) Dev Genes Evol: 6 тамыз
  • 12 Gibert et al. (2018) Sci Rep 8(1) : 5328

Болашақ бағыттары

Даму гомеостазы мен пластика жалпы процестерді пайдаланады ма? Егер бұлай болса, құбылмалы ортаның салдары қандай болуы мүмкін? Оларға қандай экологиялық факторлар әсер етеді? болашақта зерттеуімізге түрткі болатын сұрақтар болып табылады.