頭蓋神経紋および神経管に対するN-カドヘリンとN-CAMに対する抗体の効果

in vivo中の神経管からの頭蓋神経堤細胞の移動における定義された細胞接着分子であるN-カドヘリンおよびN-CAMの分布と機能を調べました。免疫細胞化学分析により、N-カドヘリンとN-CAMの両方が、神経管の閉鎖前に頭蓋神経折り目で検出されました。神経管の閉鎖後、神経管の背側側の推定頭蓋神経紋堤細胞には、明るいN-CAMと弱いN-カドヘリン免疫反応性がありました。10〜11ソマイトの段階までに、N-カドヘリンはすべての神経管細胞で顕著になり、背側細胞を除き、検出可能な免疫反応性がほとんどまたはまったくありませんでした。N-CAMは、N-カドヘリンではなく、頭蓋神経チューブから離れた後、いくつかの移動神経紋細胞で観察されました。これらの分子の機能的有意性を調べるために、N-CAMまたはN-カドヘリンに対する抗体を中脳に隣接する頭蓋間葉に注入することにより、摂動実験を実施しました。FAB 'N-CAMに対するモノクローナルおよびポリクローナル抗体の断片または全体のIgGは、頭蓋神経管と神経紋の異常を引き起こしました。主に観察された欠陥には、神経管内および外部の両方の異所性位置にある神経紋章細胞、およびいくつかの解離細胞を含む軽度の変形した神経管が含まれていました。N-カドヘリンに対するモノクローナル抗体も脳の発達を破壊し、主要な欠陥は神経管の外側に著しく歪んだ神経管といくつかの異所性神経紋細胞です。対照的に、Nonblocking N-CAM抗体とコントロールIgGはほとんど効果がありませんでした。胚は、神経折りから9ソマイト段階までの限られた発生期間にわたって、N-CAMおよびN-カドヘリン抗体に敏感であるように見え、古い胚は抗体注射後にもはや欠陥を示しなくなりました。これらの結果は、細胞接着分子がN-CAMおよびN-カドヘリンが頭蓋神経管の正常な完全性と神経紋章細胞の移動にとって重要であることを示唆しています。細胞マトリックスの相互作用は、頭蓋神経紋章細胞の適切な移動にも必要であるため、結果は、細胞細胞と細胞マトリックスの接着のバランスがこのプロセスにとって重要である可能性があることを示唆しています。

We have examined the distribution and function of the defined cell adhesion molecules, N-cadherin and N-CAM, in the emigration of cranial neural crest cells from the neural tube in vivo. By immunocytochemical analysis, both N-cadherin and N-CAM were detected on the cranial neural folds prior to neural tube closure. After closure of the neural tube, presumptive cranial neural crest cells within the dorsal aspect of the neural tube had bright N-CAM and weak N-cadherin immunoreactivity. By the 10- to 11-somite stage, N-cadherin was prominent on all neural tube cells with the exception of the dorsal-most cells, which had little or no detectable immunoreactivity. N-CAM, but not N-cadherin, was observed on some migrating neural crest cells after their departure from the cranial neural tube. To examine the functional significance of these molecules, perturbation experiments were performed by injecting antibodies against N-CAM or N-cadherin into the cranial mesenchyme adjacent to the midbrain. Fab' fragments or whole IgGs of monoclonal and polyclonal antibodies against N-CAM caused abnormalities in the cranial neural tube and neural crest. Predominantly observed defects included neural crest cells in ectopic locations, both within and external to the neural tube, and mildly deformed neural tubes containing some dissociating cells. A monoclonal antibody against N-cadherin also disrupted cranial development, with the major defect being grossly distorted neural tubes and some ectopic neural crest cells outside of the neural tube. In contrast, nonblocking N-CAM antibodies and control IgGs had few effects. Embryos appeared to be sensitive to the N-CAM and N-cadherin antibodies for a limited developmental period from the neural fold to the 9-somite stage, with older embryos no longer displaying defects after antibody injection. These results suggest that the cell adhesion molecules N-CAM and N-cadherin are important for the normal integrity of the cranial neural tube and for the emigration of neural crest cells. Because cell-matrix interactions also are required for proper emigration of cranial neural crest cells, the results suggest that the balance between cell-cell and cell-matrix adhesion may be critical for this process.