細胞の追跡により、マウス四肢芽間葉に背腹系系統制限面が明らかになります

成長とパターニングの独立した単位への胚分野の地域化は、後生動物の発達中の広範な戦略です。コンパートメントは、この地域化の特定のインスタンスを表しています。このインスタンスでは、隣接する地域間の細胞系統制限によって単位の一貫性が維持されます。系統室は、昆虫および脊椎動物の発達中に報告されています。これまでに説明されているコンパートメントの2つの一般的な特性は、上皮構造での発生と、コンパートメントの境界でのシグナル伝達領域の存在です。ショウジョウバエの区画組織は、これまでに記載されている脊椎動物のコンパートメントの境界線と必ずしも解剖学的構造に関連していない胚野の背景細分化を表していますが、解剖学的または細胞型の不連続性と一致するか、予測しています。ここでは、マウスのクローン分析の一般的な方法について説明し、それを使用して3つの肢軸に沿ったクローン分布のトポロジーを決定します。解剖学的不連続性とは無関係であり、その系統制限境界は明らかにシグナル伝達センターに関連していない四肢間葉骨背腹部の系統制限境界を特定します。この制限は、解剖学的境界とは関係のない原始区画のメカニズムの脊椎動物の最初の例です。さらに、これは、あらゆる生物の間葉系構造内で記述された最初の系統コンパートメントであり、系統の制限は上皮構造だけでなく、間葉系フィールドパターニングについても基本的であることを示唆しています。近接軸または前後軸に沿って系統コンパートメント化は見つかりませんでした。これは、これらの軸に沿ったパターン化には、特定の軸位置での細胞分散の制限が含まれないことを示しています。

Regionalization of embryonic fields into independent units of growth and patterning is a widespread strategy during metazoan development. Compartments represent a particular instance of this regionalization, in which unit coherence is maintained by cell lineage restriction between adjacent regions. Lineage compartments have been described during insect and vertebrate development. Two common characteristics of the compartments described so far are their occurrence in epithelial structures and the presence of signaling regions at compartment borders. Whereas Drosophila compartmental organization represents a background subdivision of embryonic fields that is not necessarily related to anatomical structures, vertebrate compartment borders described thus far coincide with, or anticipate, anatomical or cell-type discontinuities. Here, we describe a general method for clonal analysis in the mouse and use it to determine the topology of clone distribution along the three limb axes. We identify a lineage restriction boundary at the limb mesenchyme dorsoventral border that is unrelated to any anatomical discontinuity, and whose lineage restriction border is not obviously associated with any signaling center. This restriction is the first example in vertebrates of a mechanism of primordium subdivision unrelated to anatomical boundaries. Furthermore, this is the first lineage compartment described within a mesenchymal structure in any organism, suggesting that lineage restrictions are fundamental not only for epithelial structures, but also for mesenchymal field patterning. No lineage compartmentalization was found along the proximodistal or anteroposterior axes, indicating that patterning along these axes does not involve restriction of cell dispersion at specific axial positions.