Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Клеточные механизмы регенерации у голотурий и их становление в онто- и филогенезе
ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология
Автореферат диссертации по теме "Клеточные механизмы регенерации у голотурий и их становление в онто- и филогенезе"
Г1 о ил
Л * ' г ^ '>
1 2 Ш ¡-'-о
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАЛЬНЕВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ МОРЯ
На правах рукописи УДК 591.169:593.961
ДОЛМАТОВ Игорь Юрьевич
КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГЕНЕРАЦИИ У ГОЛОТУРИЙ И ИХ СТАНОВЛЕНИЕ В ОНТО- И ФИЛОГЕНЕЗЕ ■
03.00.11 - эмбриология, гистология и цитология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Владивосток 1996
Работа выполнена в Лаборатории сравнительной цитологии Института биологии моря ДВО РАН.
Официальные оппоненты: дозлтор биологических наук АЛ. Дроздов,
дохгор биологических наук, В.И. Миташ'ов
доктор медицинских наук, профессор Б.Я. Рыжавсхий.
Ведущее учреждение: Санкт-Петербургский государственный универотгет
Защш а состоится." "_- 1996 года
в " " часое на заседании специализированного совела Д 084.24.0! при Дальневосточном государственном медицинском уиньсриггете (670002, Владивосток, пр-т Опряхова, 2; тел. 254 378).-
С диссертацией Можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного медицинского университета (620002, Владивосток, пр-т Остр/ткова, 2; тел. 254 378).
о Автореферат разослан " _1996 года
^сный секретарь специализированного совета,
кандидат биологических наук* Г.М. Холоденко
• . 3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Аэтуальность проблемы.
Одним из зажнеПшпх с&ойстз хяшых существ является их способность Еосстанаалипать утраченные или псзре-гсденные часта тела. За более чем 200-лешюго историю изучения феномена регенерации исследовано большое количество видов животных, сделан рад обобщений. В настоящее время нейтральной проблемой регенерации является проблема механизмов вос-стапсвптельшлх процессов. Она включает з себя изучение способов и клеточных источников регенерации, формирования пространственной структуры регенерата и модуляции восстановления различными факторами. Без знания механизмов регенерации невозможно попять причин возникновения феномена регенерации в эволя>щш, его связи с иммунитетом, причин утраты нлп появления и усиления восстановительных способностей у животных в с это- п филогенезе, а крона того, пезс л;з?:ио до-конца понять и механизмы эмбрионального развития. Важнейптй аспект дашюй проблемы -это выяснение клеточных механизмов регенерации. Основной вопрос здесь состоит не столько в том, чгсбы корректно описать тот или иной случай регенерации, а в том, чтобы выяснить ту долю генетической, информации, которая может зкеирессироватъся в процессе поссыновления. На!:;;; представления о восстановительном процессе будут прямо противоположны в зависимости от того, будет ли доказана участие в восстановлении резервных или же дифференцированных клеток оставшихся частей органа. Из-за отсутствия надежных клеточных мапкероз проблема клеточных источников и, соответственно, механизмов регенерации разрабатывается пока слабо. Некоторый прогресс был достигнут только на двух объектах - гидре и конечности земноводных. Успех в данном случае объясняется тем, что удалось в какой-то мере приблизиться к решению проблемы происхождения клеток при регенерации с помощью мскохлональиых антител. Тем кс менее, эти исследования проводятся, как правило, на взрослых организмах, механизмы регенерации рассматриваются как константные в течение всего периода жизни животного, вне ссязн с механизмами нормального развития, совершенно не учитывая изменение восстановительных способностей в онтогенезе. Вместе с тем, без сравнительного анализа двух процессов развития, эмбриогенеза и регенерации, невозможно понять причин возникновения феномена регенерации в эволюции, его связи с бесполым размножением, иммунитетом, причин утраты или появления и усиления восстанови-
тельных способностей у животных а ото- и филогенезе и, в конечном счете, невозможно до конца попять механизмы самой регенерации.
Игяохокле - это дргакял групца беспозвоночных, имеющая общего предка с Chordata. Они обладают уникальными способностями к регенерации и достаточно простым строением, по делает их удобными объектами для изучения различных аспсхтоз биологик развития. Являясь как бы промежуточным zte-AQu ыежду ншш;лш беспозвоночными i! хордовыми, 21г-локожне дают возможность заполнить брешь в наших знаниях по изменению механизмов регенерации в эволюции лапотного мира. Сравнительный анализ морфсгеиегаческих процессов у иглокожих позволит выявить пути зарождения и пр;:-пшы изменения игханизмоз восстановления в oiito- и филогенезе жиьотаых, Не смотря на зто, иглокожие являются одной из наименее изученных групп животных в плана регенерации. Совершенно отсутствуют работы, касающиеся восстановительных способностей этих вотных, изменения регенерации в индивидуальном разгэтии, клеточных механизмов восстановления различные органов.
Цел« и гъдлчп работы.
Цель настоящей работы езскша в том, чтобы на основе сраыиггельио-го a¡ шиза цитологических механизмов морфсгепегачссхих процессов у голотурий выяснить взаимосвязь различных типов морфогенеза!:, а также происхождение и становление р>ггшфатйркых явлений п их механизмов в с то- и филогенгзг голотурий.
Б этой свази необходимо было решлъ следующие задачи:
1. Изучить ивдгаадуальное разшпиг двух вндоз голотурий (Сисшпагш japónica, Eupentacta fiauduirix) и цитологические особенности формирования отдельных органов узла яешкшшх.
2. Выяснить всссгаювитсга.иые способность и цнтолотчесхие механизмы ре-г&герации у трех видов голотурий (Stichopus Japónicas, Cucumaria japónica. Eupeníacía fraudalríx) в peinas;.: возрасте.
3. Изучить восстановительные споеобноеш и цитологические механизмы регенерации у взрослых голотурий этих ке видов.
4. Сравнить различные г.ты морфогеиггачеаак механизмов на разных стадиях жизненного цикла и на основании этого выявить пути стакоалеши меха низмов регенерации в онтогенезе голотурий.
5. Показать возможность рекапитуляции пргдковыг форм механизмов регене рации и на ос ованш -этого предложить соз.мо;:шь;г пути изменения клеточ ных механизмов регенерации в голотурии.
.Научная ксшика :i теоретическое значение рзбогы.
В диссертационной работе впервые использован новый подход в изучении регенерации, основанный на комплексном исследопании цитологических оссЗепносгеГ: г.осстаносктю1ыгых процессоз на разных стад!5яг. онтогенеза у нескольких видов ^сивотных, с привлечением сосремеш/ых'морфологических методов. Все приведенное ниже основные научные результаты полугены сперзые. Впервые была изучена регенерация у молоди голо-тувий, вскрыты причины отсутствия сосстапоалгння па ранних этапах индивидуального развития. Сравнительный анализ клеточных механизмов регенерации па разных стадиях онтогенеза позволил сделать ряд общих зы-подов и обобщений. Так, Бперзые было показано, что у пглохояемх регенерация амбулакральных ножек и щупалец и заживление ко;хкых рзн происходит достаточно хорошо на всех стадиях онтогенеза в связи с малым масштабом повреждения и адаптивным характером регенеращш. В то ;sce время способность регенерировать крупные ..делы тела - это не постоянная величина в индивидуальном развитии и меняется разнонаправленно и зависимости от вида животного. Основными клеточными механизмами регенерации у изученных ендов животных яшшэтея дсдиффере:щирОЕ;;а, миграция и пролиферация специализированных клеток самого по прейденного органа. Впервые показано, что раззитна, р. ст и регенерация т жщ у иглокожих осуществляются за счет сходных цитологических механизмов, в основе которых лежит миогеняая трансформация клеток целомнческого эпителия.. Такое сходство, а также особенности организации сократимых систем иглокожих (эпителиальные черты, складчатость миоэйителиеа) позволит; выявить эволюционную динамику мышечной ткани у 'жиеотных.и выяснить, каким образом сформировалась структура скелетной мускулатуры современных хордовых животных. Впервые показано, что регенерация полифилетична по своему происхождению. Изменение механизмов регенерации в индивидуальном развитии зависит от их происхождения и того пути, который прошел данный вид животных в своем историческом развитии.
Практическая ценность.
Приведенные в работе новые данные о клеточных мехаш ;мах регенерации частично восполняют существующий до сих пор в этой области знаний пробел. На основании полученных результатов можно глубже понять сущность регенерации и развития не только у беспозвоночных, но я позвоночных животных, чю, очевидно, поможет в решении вопроса с б увеличении восста-
. новотельных потенций органов высших млекопитающих и человека.
. . ъ
Новые данные по морфологии, эмбриогенезу и регенграцш получены при исследовании ддух лром;с:ого сажных видоб голотурий - дальнсвосточ-lioro ipcnaiirs п японской хукушршг. Это, несомненно, дает ъотожтостъ лучше узнать биологию этих хгииотяых и поможет в разработке методов их культивирования. Третий исследованный сад, Eupeniacta fraudairix является удобным модельным обьехтом и в качестве такового может представлять большой литфес для разработки и решения различных проблем биологии развитая, а также для бнотестнровання биологически активных вещестн.
В настоящее время фармакологами уделяется большое внимание поиску новых источников лекарственных препаратов. Одним из таких исгочкикоз биологически ахшвпых веществ являются тканп регенерирующих животных. В связи с этгш результаты данной работы приобретают большое практическое значение. Обычно беспозвоночные, обладающие хорошей воссганознтелыюй способностью, имеют небольшие размеры тела и необходимо добыть большое six количество для наработан заметных объемов того пли иного вещества. Голотурии, особенно дальиезосточпый трепанг, обладает большими размерами тела и очень хорошими восстановстеяьныьз способностями, что дгяаег их очень тжзлжггеяышми в качесгсс сырья дал голучений новых фармакологических нрекар&ток.
Теоретические данные па Еошгапоглешао голотурий используются з курсе лекций ио.оо£р-емеша>ш аспектам теории регенерации в ДВГУ.
На зсщ;пу вьгисотгез слсцдшзхз поя«зсша:
1. Клеточными источникам:! регенерации всех органов голотурий являются
дифференцированные iaiencH. В теанкх голотурий отсутствуют недиф-ффекцнровагтке, мульт1шоте!ггные клепси.
2. Механизмы регенерации у голотурий имеют полифидетичпое пронехоэде-
кне. Характер изменения регенераторных механизмов в онтогенезе зависит от их происхоадения к того пут, который прошел данный вэд животных в гчоеи историческом развитии.
3. Мышцы ипкк-аших произошли из складчатых миоэпктелкеа за счет погру-
жения складок в соединительную ткаиь и их обособления от эпителия.
4. При регеперахцт в раннем развитии голотурий происходит рссаянгуляцш
механизмов восстановления, спойсгешных предкам данного вида. Этс даст возможность применять данные по регенерации, наряду с змбряо логическими, а разработке гипотез эволюционной динамики различны; типов тзезлгй.
Лпрсбзция ргботм.
Основные положения диссертации долоэтсны и обсуждены на 7-ой Всесоюзной конференции по вопросам регенерации и клеточного деления (Москва, 1935), на 2-ой Всесоюзной конференции "Простые нервные системы и их значение для теории п практики" (Казань, 1988), на 3-ей Всесоюзной конференция по морской биолепш (Киев, 1988), на Европейской конференции по тканевой и пссггравматичесхой рсгенера:нш (Женева, 1990), на Международном симпозиуме "Механизмы развитая (онтогенетические и зяолюпионпые аспекты)" (Москва, 1994), на Форуме по регенерации: регенерация сегодня и завтра (Миннеаполис, 1995), на 18-м Тихоокеанском конгрессе (Пекин, 1995).
Часть ртЪгпа въигжчгт щи фжтеерзой яоддерз:ске Российского фонда фуи-дттчпзльиых s¡cctsdocaseiü (прсскти 93-С$-47"80 и 95-0Í-482S4).
Публикация результатоз р г. Cotí»!.
По теме диссертации опубликовало 29 работ. Из них 8 тезисоа и 21 журнальная статья.
МАТЕРИАЛ »1 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты ксслсдезсниз. В качестве модельных объектов были выбраны голотурии, обипиопдег в Японском коре: Eupentacta fraudatrix, японская кухума-рия, Cucuirtaria japónica (Dendrochirota) п дальневосточный тр^ланг, Stichcpus japonicus (Aspidochirota). Основные эксперименты бьши проведены на Е. fravclatrix,' остальные два вида использовали эпизодически, в основном для подтверждения основных положегап". Взрослых гяивотпых после отлова помешали в аквариумы с аэрируемой водой, гдг и прозодшш опыты по регенерации.
Нерест у Е. fimubtrix происходит во второй половине лета (Яковлев и др., 1982). В зто времл животные, помешенные в аквариум, часто нерестятся без каких-либо искусственных воздействий. .Зародыши из ранних .стадиях дробления помещали з стеклянные сосуды с чистой аэрируемой водой, где и происходило разлитое. Для опытов использовали молодь возрастом 6 суток, 2 недели, 3-4 месяц, а также особи, прожившие в искусственных '-'слооиях один год. Лнчшаси дальневосточного трепанга (на стадии аурикуляраи) и японской кукумарки Сылн любезно предоставлены Н.Д. Мокрецовой (Лаб. культивирован™ беспозвоночных., ТИНРО, Владивосток).
До настоящего времени не разработаны точные критерии опенки воз-руста голотурий, в связи с чем животных ранжировали по размера;.*, исполь-
•; £
зуя в качал сг основного показатедя дшк:у тела. У Е. fraucairix изучались особи размером 1-1,5; 2-3; 4-5 и 6-8 см, у киоиской иузсуиарик г. дальневосточного трепанга - 2-3; 5-7 и 10-15 см.
Цитологические и шстаявлпгсккс метод.«. Эмбрионально:: развитие и регенерацию изучали на серийных гпсгол -гнчесгсих препаратах. Для световой микроскопии материал фиксировали 2%-гаугаровым альдегидом и записали в полвэтсшенглисоль (Ефимов, 1984), срезы окрашивали метилеяовык синим. Для электронной микроскопии материал фиксировали скачала в 2% глутаровом альдегиде, за.е.м в 1%OsOí, ii заливали в смесь эпока и арглди-та. Срезы контрастировалиуранилацэтатом и цитратом свинца. Рад::о&зто<р&фн':гс::ке г.ктоды. Для определения числа сгяшжфующих. ДНК ..клеток жпеоткым за 2,5 ч до фиксации в полость тела вгодллл 3Н-тамидип из расчета 0,09 ívíSic/r teca особи. Б опытах по ргзбавлекию метки регенерирующим яятотиьт вводееи 3Н-т«мгдан из р&счста 0,45 МБк/г seca особи двукратно с интервалом в 4 часа. Материал обргбгткзали тек же, как я для обычного гистологического ашдкза. Сразу похртаапг фотозмувуххгй типа М (ГОСМИ2' ХИМФОТОПРОЕ1СГ).
методы. Для выявления j.:::o¿c;:üux клеток использовали поликлональныг штпела, подученные к бедку массой 98 кДа, выделе!,ному из продольных ьшиютных £cirr дальневосточного трепанга 5". japónicas. Бглок для иммунизации нарабатывали с помощью препаративного ДСН-ПААГ элапрофорвза по ыгтоду Лэмяа (Lacramü, 1970). Сигдифач-пость сьшоротки определяли даойяой диффузией в агаре по Оухтерлони."Ддя исследований использовали ергзы тканей, фпксироишпялх холодном asszo-ьом и залитых в среду LR "Whlte (Polyscseacss). В качестве вторых шгател бра-лпсь ослиные антитела против иммуноглобулинов кротка, конъюгировап-ных с флуоресцешщзотиоцианатом (ИЭМ им. Гамалеи, Москва).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
СПОСОБНОСТЬ 1С РЕГЕНЕРАЦИИ,
На всех стадиях онтогенеза, начиная с только что осевших пеотшггул, у всех трех видов голотурий происходит быстрая и полная регенерация амбулакральных ножек и щупалец и эажиакйжг козкных ран. Исключение составляют только взрослые особи японской кукумцраи, у которых полного
восстановлегоь. иг происходит.
Хороп;о газестно, что S. japoaicus и К fraudatrix обладают способностью выбрасывать свои siiyrpeinxiie органы: у трепанга кишечник удаляется через разрыв в сгегае клоаки, у Е. fraudatrix - через передний конец тела (ЛеПбсон, 1981; Левин, 1932). У С japónica мы не смогли вызвать зЬнсцерацжо. Им действие алеэпричесхого тока, ни взедега;е в полость тела дастиллироьашюй воды или раствора аммиакп не вызывали выорсса внутренностей. После искусственного удаления кишечника регенерации не происходило и животные через 2-3 пепели погибали. V К, frmrfatri? сг"?сс-б"ссп- к зн.чецерац:::: проявляется у особей размггром 1-1,5 cu, что, пэ некоторым нашим оценка?.!, соответствует возрасту 3-4 года. С этого кимента голотурии достаточно быстро и полно гассгангалигахгг удалешпле внутренности, процесс регшерацта хачесгзгнно не отличается у особей всех исследованных размерных групп. Отловленные в море трепанга размером 5-7 см уг-се способна выбрасывать внугренносга и, шогаегствежэт, penyspssposxrb ex. Возраст голотурий составляет едко гсд (Легки, 1932)
Молодь С. japónica так же, как и взрослые осой», пе способна восстанавливаться послз поперечного ргзре^а: Не могут регенерировать утраченные части icra и половпшп пгтгпотуя трепанга, однжо молодо размером 5-7 см уже хорошо р-ггакриругг как пераджг, так и зааркэ структуры. Бссстако-злсиие в обоих случат: дамтся около места, при г.т^ч у псех половинок восстанавливаются утрз-«.-•гнныв части. Нал-болге разнсобразитл-ми сказалась восстановительные реакции у Г.. fraudatrix (рис. 1).
У передних половинок пенткктуд посла разрезания в течение 2-3 недель восстанавливались задние отделы кишки, зналыюе
отверстие, амбуягкоа- 1' Шм'г,,йте с?осо6яос™ восстанавливать передние
1 (с:игсгц!гая линия) и задике (пунктирная лшшя) полевкнкн
лыше НОЖИ, Задние поело поперечного разрезания у Е. fraudatrix разного половинки, хота и >:си- возраста.
нут достаточно долге, около месяца, но не формируют утраченные передние части и в конце концов погибают. Такая реакция характерна и для 3-4-
133-, с о—
s3 -
_,_,_|_í>
i ! 3 5 8
год «a os el ' с» возраст (размеры)
': j0
месячных особей. Молода, промшшая в искусственных условиях год, обладает бйлышши соссхановитеяьныш! способносгями. Не только передняя половинка, но и задн::л теперь могут.восстанавливать утраченные части. У особей' 1-1,5 см после поперечного разрезания только в 40% случаез происходила регенерация задних отдело: кишки и анального отверстия, у 2-3 сантиметровых - в 10%. Голотурии старшего возраста (большего размера) не способны восстанавливать задний конец. После операции такие животные через 5-6 суток погибают. В отличие от передних половинок, задние могут регенерировать оральные структуры. Процесс одинаково быстро протекает как у маленьких особей (1-1,5 су в длину), ты; и у больших (6-8 см и "больше) и зашшаег около 20-30 суток.
Т^ким образом, способность к регенерации различна у разных видов голотурий. Восстановление к,:5улзхральных ножек и щупалец и захзшление кожных ран происходит достаточно хорошо на всех стадиях онтогенеза. Способность регенерировать крупные отделы тепа с ветре стоя меняется разнонаправленно ь зависимости от взда хшьотного и тесно коррелирует сс способом ауютомнн.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГИСТО- И ОРГАНОГЕНЕЗА В РАННЕМ РАЗГ1ШШ К ПРИ РЕГЕНЕРАЦИИ.
' АМБУЛАКРАЛЬНЫЕ КАНАЛЫ,
Газаиг.шг. У Е. frimdatrix и С. japónica амбулакральный кольцевой каши формируется на 2-3 супси развития за счет преобразования шдроцедя который образует вокруг первичной кишки кольцо. Последнее дает начат всем осгальньш структурам. Пролифератнзная активность при заклада амбулакральных каналов достаточно низкая, МИ в период акговноп органогенеза (3-6 сутки развития) составляет ^холо 1%. Гаепсрацря. У молоди регенерацию амбулзлфальных каналов изучали у есс бей возрастом 20 суг, 3 месяца и 1 год после поперечного разрезания хенао" ных и при перерезке амбуиакра. Регенерация во всех .случаях происходил примерно одинаково. Первым co6f.ny.cM после повреждения является дздк| фгренцировка зшпелиалыю-иыщечных клеток амбулакрального этгпзш: Они -лтшштуют свой сократительный аппарат, удаляя ыиофибриллы из щ топлазмы в виде верегеяовидных* струтур (ВСМ). Далее клетки начинах мигрировать в область повреждения, сохраняя при этом трубчатую структур канала. Самый :онцсвс,ч отдел амбулакрального канала располагается нет средственно под (¡шальной мембране i цеяомического эпителии.
Отличия между данными возрастными группами отмечаются только в шпчзтичесхон активности кяэтох. У животных возрастом 20 диен, несмотря на активацию гдгр, за все время регенерашги не было обнаружено митотически делящихся клеток. У трехмесячных голотурий МИ может достигать 0,25±0,0!%. У годовалых особей этот показатель еще выше - 2,94±0,12%. .
Рис. 2. Мнтотическпя активность амбу-при
ция у Е. /гаш!а1пх разного возраста. Черные кружки - 3 месяца, белые -1 год.
У взрослых голотурий восстановлен)..; радиальных амбулакральных ка-налоз после эвисцерации или п-'рсрезки протекает сходным образом. Эгштс-лиалыю-?.»ьцпечные клетки дедт*фференц;?рун>тся, уппощатотся н мигр;гоугот в место раны. При этом концы кагалов утончаются. Дедифференцнровка заключается в элишятцни со?фат5петы?ого аппзрзта, миофпбриллы при этом собтфаются в ВСМ и выбрасываются з полость канала, либо постепенно разрушаются з цитоплазме клеток. Пролиферзтквнал активность тмсчается узее через 2-3 дня после повреждения и па 5-7 сутки достигает максимума (МИ=0,81 ±0,22%, ИМЯ=7,84±4,20%). Доля меченых митозов в процессе регенерации увеличивается п па 7 сутки равна 50%, а затем постепенно убывает. После формирования утраченной части происходит редафференщфовка. В баззлыюн часта клеток появлхктся небольшие пучки миофибрилл. Постепенно число их возрастает и клетки приобретают миоэпителиалышо поганиза-щпо.
Динамика прзлиферативной активности при перерезке несколько иная. Подъем отмечается только на 8 сутки после повреждения. На 12 сутки продолжается рост пролиферзтивной активности амбулакрального эпителия, МИ равняется 1,13*0,28%, ИМЯ=7,43±1,64%. На 20 сутки, когда целостность канала уже восстановлена, ИМЯ все еще достаточно значителен и в.среднем составляет около 7%, а количество митозов резко снижается. Только на 30-40 сутки после повреждения пролиферативная активность приближается к нулю.
В опытах с разведением -Н-тимидина данная динамика повторяется. На 8 сутки ИМЯ составляет около 23%, при этом доля слабо и интенсивно мече-
, h
нь:х клеток пркмсрлэ одиншсоеы и разкы 9,18% и 11,22%, соответственно. К 20 сутки средне и интенсивно меченые клетки исчезают, тогда как количество слабо меченых резко возрастает и приближается к 45%. Затем, к 43 суткам их количество падает.
Амбулакральный кольцевой канал формируется из радиальных каналов. На 5 сутки поете ззиегд грации концы растущих радиальных амбулакральных каналов раздваиваются н они начинают расти по периметру зачатка пищевода. На 7 сутки концы каналов объединяются и формируют кольцевой канал. Продифераткшая «(сгавность и редифферекцировка клеток близки к таковым при регенерации радиальных каналов.
Заключение. Формирование радиальных амбулакральных каналов в раннем развитии и при регенерации протекает сходным образом. Основным механизмом зцесь является клеточная пролиферация и миграция клеток гмбулзкралъ-иой системы. У З-х-месячных Е. fraudairix регенерация протекает фактически без мшотического деления,'-но с возрастом вклад пролиферации увеличивается и у годовалых особей может достигать 2-ЗУо. В дальнейшем у взрослых голотурий интенсивность пролиферации несколько снижается. Кроме того, ии-те:хи5кость клеточного размножения нри зосстаноЕКггетьиых процессах с возрастом упеяи'-шваж;!, что видно из анализа числа меченых ьгигозол. У молоди меченые митозы не гхтречшоихз, а у взрослых в период актезиого морфогенеза (7 сут),число их может достигать 50%, Появление меченых митозов указывает на ycxope;ais клеточного цикла. Опьггы с раз2здениег4 метки также подгверкдгиаг бблыиую роль прояиферацш: у 'взрослых организмов. Резкое возрастание слабо кэтшых клеток к 20 сут регенерации при полном исчезновении умеренно и шггенекзно меченых говорит о сокращении времени кле-тс шого фт.сла.
С другой стороны, регенерация кольцевого канала резко отличается от иф развития у личинок голотурий, при этом' последовательность событий прямо противоположна: в эмбриогенезе сначала формируется кольцевой 1:акал, от которого отрастают радиальные, а при регенерации радиальные каналы объединяются, чтобы образовать кольцо. Механизмы еосспшошкния кольцевого канала больше напоминают механизмы развития его при бесполом размнолсенни у голотурии Holothuria panula (Emson, Mladenov, 1987). Тем нг менее, клеточные источники регенерации как радиальных, так и кольцевого каналов одинаковы - зпягелиально-ыышгчные клетки амбулакрального эпителия. Оли дедафференцируются, элиминируя сохратительный аппарат, пршнффируют и мигрируют в область повреадегога. Регенерация амбулакральных каналов у молоди отличает о; большим вкладом в
морфогенез клеточной г.ягргжи и более низкой пролнферативной активностью.
ЩУПАЛЬЦА.
Развитие. Щупальца формируются у голотурий как выросты амбулакрального кольцевого канала. По мере развития мезодермальные зачатки их приходят в соприкосновение с ээтодермой, из которой образуется наружны:? покров щупалец. На их концах, за счет утолщения эктодермы, фор?д:фу:отсл чувствительные папиллы.
На ранних этапах рачпитиа клетки амбулакрального эпителия имеют кубическую форму. Одновременно с началом органогенеза в них появляются миофибриллы. Позднее, на 4-6 сутки развития, количество миофнбрилл . возрастает, клетки вытягиваются и становятся столбчатыми. К этому времени у щупалец появляется способность сокращаться и совершать движения. В период формирования щупалец прошферативнгя активность амбулакрального эпителия несколько Еыше, чем радиальных' каналов, и составляет около 1,5%.
Регенерация. Регснеращи щупалец после ампутации у молоди всех трех видов вдет одинаково. В первые сутки после повреждения рана закрывается за счет миграции и распластывания клеток эпидермиса. К третьим суткам происходит дедиффгрснцнровка эгаггешальш-ашшечных Ю1еток амбулакрального эпителия, что выражается в псчезнозеши у шк миофибрип. После этого начинается рост регенерата. Клетки нерпа щупальца и амбулакрального эпителия мигрируют по направлению к эпидермису и на 5 сутки достигают его. Митотичесхой активности в зоне роста не обнаружено. В это ;:<е время эпидермис над регенератом утолщается и формирует папиллу щупальца. На 7 сутки после ампутации начинается рост стенки щупальца, в результате чего оно приподнимается над поверхностью личинки и длина его постепенно увеличивается. Через 10 суток регенерации новое щупальце уже вполне ' сформировано и отличается от неповрежденного только меньшими размерами. Таким образом, темпы восстановления у молоди голотурий довольно значительны. Регенерация вдет fio типу зпиморфоза с элементами морфаллаксиса (перестройка остатка органа, отсутствие пролифератнвной активносги).
Регенерация щупалец у годовалых особей после поперечного разрезания протекает сходным образом, но вюгад пролиферации в процесс намного больше. В период закладки и активного роста МИ амбулакрального эпителия щупалец составляет около !"/о, а а некоторых случаях достигал 1,64+0,05%.
Процесс регенерации щупалец после ампутации у взрослых голотурий развивается по типу эпиморфоза. В месте повреждения происходит дедифференцировка клеток. Эшгтекиалыю-мьпиечные клетки амбулакрального эпителия элиминируют сократительный аппарат, формируя ВСМ, и распластываются. Затем начинается их пролиферация. Концезой отдал щупальца конусообразно вытягивается и постепенно увеличивается в длину. Максимальная ыитотическал активность достигается на 15 сутки после ампутации.
Закладка щупалец при регенерации АК после звнецерации происходит примерно такхсе. Зачатки щупалец формируются б иптеррадиусах только что сформированного кольцевого канала и состоят из дзднфференцированных клеток Амбулакрального эпителия. Пролиферативнал активность последнего с самого начала довольно высока: МИ =0,54±0,05% и ИМЯ=5,64±1,02%. Рост щупалец осуществляется как за счет продолжающейся миграции клстс« из кольцевого канала, так и за счет активной пролиферации. За&чнпгние. Гистогенез при развитии щупалец как в эмбриогенезе, та: и при рггеперации протекает сходным образом. Ведущей системой является амбулакральный канал, который индуцирует преобразование эпидермиса. Однако регенерация щупалец осуществляется за счет разных механизмов в зависимости от возраста животного и сгепеш?шжре2гдгшы. У колода после ампутации эти придатки формируются в результ&те акпшной миграции клеток из остатка орпала, мнтозы в зачатае не обнаружены. У азрослых голотурий. вклад пролиферащш в рггеиерациошгый процесс значительно больше. При этом отмечаются и моченыз митозы при импульсной метке, что указывает на сокращении фазы вг. Таким образом, с возрастом пролифератшшая активность при рег енерации щупалец уве.31чивается.
ПО^гИЕВЫ ПУЗЫРИ ШСАМЕНИСТЫЕ КАНАЛЫ
Развитее. Эта органы развиваются как выросты кольцевого амбулакрального канала. У литгинок закладывается по одному подиеву пузырю и каменистому каналу. Дополнительное их число' появляется только у двух-трех-лсших особей.
На ранних стадиях развития амбулахральный эпшепий полиева пузьфя состоит из кубических реенкчны? клеток, в цитоплазме которых много желточных гранул. Затем, на 6 сутки, в базальной части кроток появляются пучки миофибрилл. Одновременно с этим процессом клетки несколько вытягиваются? В »дальнейшем высота эпителиальных клеток еще более
возрастает в результате увеличения количества миофибрилл сократительного аппара та в базаггьной части клетки.
На ранних стадиях формирования каменистый канал состоит из невысоких призматических клеток, в цитоплазме которых часто имеются различные включения, в том числе и желточные гранулы. Ко второму месяцу развития стенка каменистого канала обызвеетвлкстся. Внутренний эпителий теперь состоит из высоли ресничных клеток, большую часть которых занимает ядро. На 4 мс:ше развития каменистый канал теряет связь с внешней средой. В том месте, где он подходит к стенке тела, формируется пузыревидное утолщение с обмзвестатегшмми стенками - будущий мадрепорит, который вскоре отделяется от гиподермы и располагается свободно в полости целома.
Рггсисрицхя, Полневы пузыри н каменистые каналы начинают формироваться на 7 сутки после звисцерацнн как выросты ннгеррадиусоп кольцевого амбулакрального канала. Вистилка' полиепа пузыря на ранних стадиях регенерации не отличается от выстилки амбулакрального кольца и состоит из призматических эпителиальных клеток. В нх цитоплазме часто встречаются ВСМ. К 9 суткам я базалтной части клеток внутреннего эпителия появляются небольшие пунсн мнофиСрилл - начинается восстановление сократительного аппарата. Несмотря на это, в апшеальной части клеток продолжают встречаться ВСМ. Уже на зтен стад;su пропкферптивная активность ¡члеока (МИ-0,47±0,13%, НМЯ=14,95±1,62уо) и сохраняется таковой почти весь период восстановления. В процессе регенерации размеры полневых пузырей постепенно увеличиваются, в клетках высгилки возрастает количество миофибрилл. На 11-14 сутки после эвисцерлцки полнены пузьфи приобретают
способность к С05фЗ!"СИИЮ.
На ранних стад? ах регенерации выстилка каменистого капала состоит из невысоких призматических клеток. Первые шгтозы отмечены и зачатке уже на 7 сут после эгнецерацчи (МН~ 1,03 ±0,03%). К 9 супам начинается формирование мадрспорита. Он образуется в виде скопления клеток на конце каменистого канала. На 1 i сутки клетки выстилки канала сильно удлиняются. В них развивается ресшгшый аппарат, и вся полость канала оказывается заполненной ресничками. Пролиферзтнвиая активность н этой стадии наиболее высока (МИ=0,95±0,2б%, ИМЯ- 10,51 ±2,25%). К 14 суткам стенка канала и мадрепорт' обызвествляются и морфогенез заканчивается.
и
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Ршеипше., Пищеварительная система у всех голотурий развивается из вегетативной части архентерона, которая после отделения целомодермы преобразуется в первичную кишку. Дальнейшее развитие и формирование отделов кишки у E.fravdairix и С. japonicus также протекает сходным образом. К 6 суткам кишка удлиняется и приобретает S-образную форму, однако на отделы она дифференцируется только через месяц развития. Регенерация. Способ восстановления кишки после поперечного разрезания у молоди Е. fraudatrix и S. jap nicus различен в разных половинах животного. В задней половине концевой отдел кишки перестраивается. Он утончается и вытягивается по мезентерию. Энтероциты начинают дедифференцироваться. Ядра увеличиваются в размерах, в них появляются одно-два крупных ядрышка. На 7 сутки в зачатке появляются митозы. Сначала число делящихся онтероцитоз невелико и МИ составляет 0,22±0,01%. К 11 суткам число митозов возрастает и достигает максимума, МИ=1,11±0,04%. В последствии активность пролиферации снижается, клетки редифферснцируются. К 30 суткам передние отделы кишзчниха уже полностью сформирована.
У передних половинок остаток кишки сначала атрофируется вплоть до уровня желудка. После этого новый кишечник в виде тонкого зачатка начинает расти по мезентерию рт неповрежденной части. Сначала на мезентерии формируется соединительнотканное утолщение, в которое мшрируют клетки пищеварительного эпителия желудочного отдела. За'мток постепенно распространяется к заднему концу личинки. При этом он утолщается. Прихода в соприкосновение со стенкой тела, зачаток кишки вызывает разрастание соединительной ткани и формирование клоаки и заднепроходного отверстия.
Пролйферативная активность эпителия кишки несколько отличается у молоди разных возрастов. У животных возрастом 20 суток, митозов не обнаружено. Тем не менее, уже на 6 сутки регенерации в эпителии желудка появляются первые активированные ядра. Такие активированные клетки постепенно мшрируют в соединительную ткань мезентерия. За счет этого зачаток кишки удлиняется и распространяется к заднему концу личинки. На 11 сутки практически весь зачаток состоит из активированных клеток, апикальная часть которых содержит микроворсинки. Таким образом, активация ядер не приводит к полней дедифференцировкеэнтерощггов и пролиферации.
У животных возрастом 3 месяца первые шгто.ы появляются уже на 4 сутки после црвр^жденля. МИ достигает 0,72±0,06%. Делению подвергаются активированные энтероциты, о чем можно судить по микроворсинкам на
апикальной поверхности и наличию гликозамшюгликанов в цитоплазме. На б сутки количество митозов увеличивается (МИ=0,89±0,1!%), а затем постепенно начинает снижаться. Несмотря па пролиферацию, энтероцнтм го вновь сформированных отделах быстро редифференцируются. У;:се на 8 сутки в эпителии зачатка кишки многие клетки начинают секрстировать какое-то вещество белковой природы.
Регенерат1.!; кишки у взрослых голотурий Е. frauda'.rix и S. japoniais подробно описана (Лейбсон, 1982; Лейбсон, Долматов. 1939; Leibson. 1992) и здесь мы на этом останавливаться не будем.
Заключение. Обзор данных литературы и собственного материала показывает, чго регенерация кишки резко отличается от закладки ее в эмбриогенезе н больше напоминает развитие ее при бесполом размножении (Emsen, . Mladenov, 1987). Итсресно отметить, что у молоди восстановление кишечника осуществляется за счет собственных ¡слеток, в то время как у йзросяых - за счет клеток целоиического эпителия (Leibson, 1992).
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Рлзс,Развитие нервной системы у E.fraudalrix и С. japónica начинается на 2-3 сутки после оплодотворения. Внутренний слой клеток эктодермы иестабулума погружается вглубь по направлению к переднему концу каплей и формирует нервное кольцо. С внешней стороны последнего появляется щелезидное образовали? - эпинезрага.кый кчнал. Одновременно ид.тг закладка радиальных ::срзяых ттгкей. Они отходят в радиусах от нервного коль«;» и вместе с эпнневрзльными каналами согтрокс;хя?лот амбулакральные каналы. В первые год развития п радиальных т>;жах гипонегральная система не выявляется, либо она морфологически не отделена отэпинегральной.
При развитии нервной системы пролнферативиая активность нервной ткани mí очень высока и сравнима с таковой других структур, МИ не превышает 1,5%. Тем иг менее МИ нервного кольца в период ггейрогенеза (3-4 сут) больше, чем радиальных нервов: 2,53±0,17% и 1,1310,08% соответственно. Это означает, что рост радиальных тяжей происходит d большей степени за С'ег миграции клеток из нервного кольца, чем в результате деления клеток самих тяжей. С возрастом пролкфератнзная активность клеток нервной системы снижается >• у взрослых животных, например в радиальных тяжах, МИ=0,С6±0,01 %, И МЯ =0,12±0,05%.
Регенерации. У молоди голотурий регенерация радиальных нервных тяжей после перерезки амбулахра и поперечною разрезания осуществляется сходным образом. В первые дни после повреждения п концевых 01дела.\ тяжей
.. . п
клетки начинают активироваться, что выражается в увеличении ядра, декон-деисации хроматина и псжвлешш одного-днух крупных ядрышек. В дальнейшем такие клетки постепенно мигрируют в соединительной ткани вместе с радиальными амбула:фальными каналами, формируя новый нервный тяж.
У животных возрастом 20 дней митозов в растущем нервном тяже не обнаружено; у трёх-месячных особей встречаются единичные митозы в зпиневралыюм канале. Больший вклад пролиферации в восстановительный процесс отмечается у годовалых особей. МИ эпиневрального канала может достигать 1,24±0,13% (11 супа! регенерации). В то же время в самом тяже митозов не обнаружено.
Нервное кольцо у годовалых особей после поперечного разрезан;« восстанавливается следующим образом. На 5-7 сутки после разрезания в концах радиальных тяжей появляются активированные клетки, которые мигрируют по направлению к передней части >кивотного. На 7-10 сутки концы ..такой раздваиваются, начинают расти по периметру формирующейся пищеварительной трубки и к И суткам объединяются, образуя нервное кольцо. Пролифератизная активность кольца достаточно нгака, митозы встречаются только в эпителии эшшевралыюго канала, средние значения МИ не превышают 1% (максимальное значение МИ=1,02±0,07%).
У взрослых голотурий регенерация радиальных нервных тяжей после перерезки и после эвисцерацни протекает сходным образом. После повредеде-ннг. конец нерва дезинтегрируется и распадается на отдельные клетки, аксоны дегенерируют. На 2-3 сутки иачнгается миграция нервных клеток в поврежденный регион. Она более значительна в случае восстановления после эвисце-рации: на конце нервных тяжей образуется зона роста длиной около 50 мкм. Апикальную часть зонь: образуют клегпси выспшки эпиневрального канала и аксоны. Последние содержат большое кошр эство нейропузырьков. В это же ьргмя начинает! л пролиферация клеток. ДНК-сшггез1фующая и митотичсская активности ошечени во всех структурах нервного тяжа, но наиболее высоки они в клетках эшшеврального канала. На 5-7 сутки идет активный морфогенез. Вначале формируется эпнневральный канал и элиневралъная система, затем, на 7 сутки - появляется пшоневральная часть тяжа. Характер изменения пролиферации клеток эпителия эпиневральных каналов сходен с таковым собственна нервных тажей в течение »всего периода регенерации: максимальные значения обоих ивдехсоз достигаются к 7 суткам и затем постепенно снижаются до уровня характерного для начального периода регенерации. Несмотря на близкую дйнайику, пролифератиг чая активность эпителия эпиневральных каналов заметно выше. Это выражается как в больших значениях ИМЯ и МИ,
■ П
так и и наличии зкесь пэ 5-7 сутки регенерации меченых митозов. Последнее указывает ría уме^гьшенне времени митотического цикла.
Динамика пролиферация при перерезке носит несколько иной характер. В первые 5 суток происходит резкий подъем количества пролиферирующих клеток, ИМЯ зпнневральпого канала достигает 4,52±1,17%, нервного тяжа -4,24±0,72%, npis этой число митозов незначительно. В дальнейшем ДНК-сшггезирующзя активность ire уменьшаемся до 20 суток, хотя к этому времени ЦСЛОСТТ1ССП/ у»лС wCCCTuííOrJICííüi ¡I lii-v.1'^4 IV<IUAU itu i *\»i,
В опытах с разбавлением 3Н-тимидниа динамика ДНК-синтез1фующсй гжппи гостя зяяпевраяьного канала отличается от таковой радиального тяжа (рис. 3). 3 эякневральном канале в начальный период регенерации (8 сутки) количество слабо меченых ютеток резко преобладает и приближается к 8%, в то время как умеренно и интенсивно меченых не превышает 2%. Через 12 суток после введения тнмидина, то есть к 20 суткам, остаются только слабо меченые, количество которых несколько снижается. К 43 суткам ИМЯ eme более снижается, достигая 3,77±0,57. В нервном тлже ИМЯ меньше, чем в эшшевралыюм канале, особенно на 8 сутки. На 20 сутки количество слабо и умеренно меченых клегох возрастает, а интенсивно меченых снижается. К 43 суткам ИМЯ п-сех трех классов клеток снижается.
Ркс. 3. С0СТ!)0!!&!П'<5 ядер с разной ¡штснсиэкостъю мечения о эпинегральном канале (лезый график) и нервном тяже (правый гргфкфври регенерации послз пферезх:! у взрослых Е./гаи<1аШх.
Основную роль в регенерации нервного кольца у голотурий играет миграция клеток нервных тяжей. На 5 сутки после эзкецерацин растущие концы эпинепральных каналов раздваиваются. В образовавшиеся разветвления перемещают клегхн зпииевралыгого тяжа. К 7 суткам концы соседних тяжей объединяются, форм!фуя нервное кольцо. В это время оно выделяется высоким уровнем мнтотической активности: МИ клеток эпиневрального
> А ^
канала составляет 1,88±0,7%, нервных клеток - 1,54±0,77%. Число меченых ядер невелико и в дальнейшем быстро шикаете«. К 11-14 сут достаточно резко падает и число митозов.
Затч&лтг. Морфогенез при развитии и регенерации радиальных нервов в общем сходен. Формирование новых структур происходит за счет клеточной пролиферации и миграции. В то же время восстановление нервного кольца больше напоминает развитие его при бесполом размножении. Регенерация нервной системы голотурий осуществляется за счет собственных клеток, без транедифференцнровки. Вопрос здесь состоит только в том, могут ли клетки эпиневральных каналов давать начало нейронам? На всех стадиях регенерации значения МИ и ИМЯ эпителия каналов достоверно выше, чем клеток» нервных тяжей, что указывает на такую возможность. При регенерации после перерезки пролиферативная активность эшшеврального канала также выше, чем нервного тязгеа. Об этом говорят данные опытов с разбавлением метки. Во-первых, при двукратном введении тимздина число меченых клеток в эпиневралыюм канале оказалось болынв, чем в нервном тяже, общий ИМЯ (без деления клеток по интенсивности включения) в начальный период (8 сут) составляет 11,24% и 3,27%, соответственно. Во-вторых, в эпнневральном канале умеренно и интенсивно меченые клетки к 20 суткам регенерации исчезают, а» число слабо меченых снижается, что указывает на активное деление клеток и сокращение времени митоза, щкшодящес к быстрому разбаглеишо метки. В нервном ткже интенсивно и умеренно меченые клетки встречаются и на 43 сутки после повреждения, темпы снижения их численности невещши. Таким образом, здесь либо только малое число клеток входит в митоз, либо время генерации ашьно растянуто.
МЫШЕЧ11АЯ СИСТЕМА
Р'хситхг. Развитие продольных мышечных лент (ИМЯ) осуществляется следующим образом. У голотурий на третьи сутки после оплодотворения растущие амбулакральные каналы приходят в соприкосновение с париетальным . листками соиатоцелен. По-видимому, под индукционным действием амбулакральных каналов происходит разделение клеток целомо-дермы на две линии. Одна кз них дает целомический эпителий стенки тела, клетки другой дифференцируются в. мноциты. Гистогенез начинается в передней части личинки вдоль среднего вентрального канала и постепенно перемещается назад. На ранних стадиях развития клетки зачатка ПМЛ отличаются от .леток эйитеяия только более уплощенной формой (рис. 4 А). Затем в них появляются миофибриллы (рис. 4 Б). В той части миобласгов, где
расположено ядро, образуются отростки, которые черепицеобразно налегают на соседние клетки. В свою очередь, крайние миобласты накрываются длинными цитоплазматическимн отростками клеток целомического эпителия.
На данном этапе развития Рис. 4. Схема послэдоватем :ых(А-Г) стадий разви-миобласты у:ке прикреплг- ТМ ПМЛ у Е. /гаЫаШх. ах - радиальный амбулак-кы к базальной мембране р8ЛЬНЫЙ шк; цэ" ц^,омнчгский э™»и-полудесмосомамн. Постепешю число миофибрилл в мнобластах возрастает, в результате чего размеры мышечной части увеличиваются. На этой стадии развития зачаток ПМЛ состоит из одного слоя высоких клеток (рис. 4 В). Последние неплотно прилегают друг к другу и меззду ними хорошо ввдю свободное просгрансгво. С апикальной поверхности зачаток полностью покрыт тонкими отростками клеток целомического эпителия и, таким образом, ои как бы погружается под эпителий и изолируется от полости целома. Позднее единый пласт ш:обласгов разделяется на отдельные группы клеток (рис. 4 Г)- Каждая такая группа (будущий мышечный пучок) окружается собственной базальной мембраной. Полярность миобластов изменяется: полудесмосомы, связывающие нх с базальной мембраной, обнаруживаются теперь и на боковой стороне клеток. Отделяются собственной базальной мембраной и отростки клеток целомического эпителия, накрывающие зачаток ПМЛ. Одновременно с этими событиями происходит прогрессивное нарастание ме:кклегочного вещества между зачаткоу ПМЛ и амбулакральным каналом, а также между отдельными мышечными пучками. Через
полтора месяца развития (у трепанга - через месяц после оседания) организация ПМЛ »голода приближается к таковой взрослых особен.. Рост ПМЛ. Закладка новых мышечных пучков осуществляется за счет клеток целомического эпителия, покрывающего мышцу. Самые маленькие клеточные отростки, содержащие миофкориллы, обнаружены в апикальной части целомического эпителия и между его клетками и базальной мембраной. У эгтцх отростков отсутствуют полудесмосомы. На поверхности молодого миоцита видны фрагменты новой базальной мембраны будущего мьппечного пучка. Молодые миощггы большего размера располагаются группами по 3-4 клетки. Эти группы клеток (молодые мышечные пучки) уже отделены от базальной мембраны целомического эпителия собственной базальной мембраной, но от эпителиальных клеток миоцнш все еще не отграничены. По мерс развития, молодые мышечные пучки полностью отделяются от целомического эпителия. Обособление осуществляется в результате формирования базальной мембраны вокруг всего пучка. Одновременно с этим процессом происходит увеличение количества ме;хклеточного вещества соединительной ткани медцу отдельным!! мышечныьш пучками и меходу пучками и целомическим эпителием.
Регенерация. Регенерацию ПМЛ изучали у молоди Е. /гаисЫгЬс возрастом 15 дней и у взрослых половозрелых осббей Е. ^оидаиАх и 5. ]аропкиз. На 15 сукси развития мышцы находятся на стадии столбчатых клеток, покрытых отростками клеток целомического эпителия (рис. 4 В), Восстановление протекает очень быстро н занимает около 6 суток.
В первые сутки происходит закрытие раны за счет клграции а глрсго повреждения ютетох как эпидермиса, так и целомического эпителия. Ко вторым суткам рана полностью закрывается. {Слетки целомнческого эпителия, ближайшие к повреждению, дедафференцирухотся, что выражается в исчезновений из цитоплазмы многочисленных желточных гранул, й несколько уплощаются. На 2-3 сутки они формируют новую целомическую выстилку, отделяя, таким образам, растущий амбулакральный канал от полости цапома. На 3-4 сутки в клетках, находящихся под амбулакральным каналом, появляются миофибриллы. Одновременно с этим крайние клетки целомического эшггелня, не вставшие на путь миогенной трансформации, дают длинные отроспси, покрывающие мышечный зачаток. На 5-6 супш количество миофибрилл в мио-генных клетках увеличивается и клетки приобретают столбчатую форму. Таким образом, к 6 суткам регенерации ПМЛ приобретает нормальное для данной стадии развитая строение.
У взрослых особен К /гаш!а1пх и ]ароп1си.ч регенерация ПМЛ после их перерезки протекает сходным образом. В первые дни после повреждения происходит дезинтеграция мышечных пучков в месте раны. Миоциты элиминируют сократительный аппарат, их дпра дегенер!фуют. В то же время клетки целомического эпителия активируются. Ядро увеличивается а размерах, хроматин деконденсируется, появляются ядрышки. Клетки уплощаются и, начинают мигрировать в район раны. Здесь на концах ПМЛ на 8 сутки после повреждения начинается закладка новых мышечных пучков. Клетки целомического эпителия формируют длинные отростки, направленные в соединительную ткань, и затем группами постепенно погружаются а нее (рис. 5). В цитоплазме таких миогенных клеток имеется большое количество свободных рибосом и полисом, много мелких везгасул, рэдкие мембраны шероховатого зидоплазматического ретгесулума (ШЭР), эухромкое ядро содержит крупное ядрышко. Сначала в отростках клеток виден тонкий фибриллярный материал, вероятно, актиновые фибриллы, затем среди гак пелзлкются более толстые, миознновые. Каждый формирующийся мышечный пучок постепенно отделяется от окружающей соединительной псани базалыюй мембраной. -
Молодые мышечные пучки представляют собой обширные полости в соединительной ткани, выстланные миоцитами. Последние сильно уплощены и гытяиуты вдоль оси ПМЛ, количество мисфибршш в щггоплазме незначительно. Внутреннее пространство пучка ничем не заполнено и выглядит пустым.
На 15-20 сутки (у трепанга на 30-40 супси) после повреждения растущие концы ПМЛ соединяются. Число формирующихся мышечных пучков уменьшается. Под цеяомичесхим эпителием образуется прослойка соединительной ткани, отделяющая область, занятую мышечными пучками, от поверхности мышцы. Количество миофибрили в цитоплазме миоцитов постепенно увеличивается. ■
Иммуноцитохимическое изучение процесса регенерации ПМЛ было провздеио на дальневосточном трепанге. Для исследования происхождения миогенных клеток были использованы полшепоиалькые антитела, полученные . к щггсскежпюму белку ПМЛ даяьяеаосгочксго трепанга с молекулярным весом около 98 кДа. Предварительное тестирование показало, что эти антитела маркируют клетки целомического эпителия, покрывающего мышцу.
На срезах ПМЛ на ранних стадиях регенерации антитела взаимодействовали только с поверхностными клетками зачатка мышцы, то есть целомн-ческим эпителием. Позднее, на 12-15 супси, меченые клетки выявляются как на поверхности НМЛ, так и внутри нее, маркируя скопления миогенных клеток в
Рис. 5. Схема последовательных стадий регенерации ПМЛ у голотурий.
А - 8-12 суток регенерации, Б - 20 суток регенерации, всм - веретено-видные структуры из мкофибрилл, нмп - новый мышечный пучок, рм разрушающийся мышечный пучок.
соединительной псани зачатка. К 20 суткам количество меченых клеток в зачатое возрастает. На срезах данной стащи полкхлональные шггитела к 98-кДа белку окрашивают молодые мышечные пучки. Таким образом, новые мышечные пучки формируются из клеток целомического отпелия.
Ни на одной стадии регенерации ПМЛ в тканях регенерата не было обнаружено ни одного митоза. В то же время ДНК-сннтезирующая с активность клеток целомического эпителия довольно значительна: в период активного морфогенеза она достигает 3-55%. ИМЯ самой мышцы в течение всего периода регенерации не превышает 1-2%.
У С. japónica ПМЛ не восстанавливаются. При перерезке амбулакра рана долго не заживает. Целомический эпителий в районе повреждения даже на 20 сутки не проявляет никаких признаков дедифференцировки, эпителиально-мышечные клетки либо остаются цитатными, либо разрушаются, их ядра не активируются. В самой ПМЛ заметны только деструктивные процессы, связанные с разрушением миоцитсв. Заживление кожной раны не происходит и на 40 суг после повреждения (время наблюдения). Соответственно, не регенерирует и'ПМЛ.
Заключение. Используя методы злектрошюй микроскопии и с помощью полученных нами антител мы смогли точно установить клеточные источники регенерации мыг.щ: новые мышечные пучки формируются из клеток цеяомического эпителия. Основными механизмами восстановления мышц у Е. fraudatrix и S. japoniciis являются процессы миграции и погружения клеток це-ломического эпителия в соединительную ткань и их миогенная дифференци-ровка. Митотическал активность в тканях регенерата отсутствует, хотя отмечается ДНК-синтезирующая активность в клетках цеяомического эпителия: ИМЯ в период активного морфогенеза достигает 15%. Отсутствие митозов при наличии синтеза ДНК в клетках целомического эпителия можно объяснить двумя причинами. Во-первык, клетки могут активно мигрировать в другое области ултотного, например, в шгтеррадиусы, соседние с перерезанной ПМЛ, которые также повреждались при этой операции. В интеррадиусах они, возможно, участвуют в формирояащш нового целомического эпителия на .. внутренней стороне раны, претерпевая при атом митотичеекке деления. Таким образом, вполне вероятно, что имеет место топографическое разделение фаз клеточного цикла - синтез ДНК осуществляется в одном месте, а митоз - в другом. Во-вторых, может происходить полиплондизация клеток. Для выяснения всех этих вопросов необходимы дальнейшие исследования.
Рост мышц у этих животных осуществляется за счет, погружения отдельных групп клеток целомического эпителия в подлежащую сведи-
нательную ткань. Этот же механизм характерен и дня процессов развития мышц. Таким образом, развитие, рост и регенерация мышц у голотурий осуществляются за счет сходных цитологических механизмов, в основе которых лежит миогенная трансформация клеток целомнческого эпитеты.
ПОЛОВАЯ СИСТЕМА. •
По данным Килле (Kille, 1939) и Богомол (1590), половые трубочки легко восстанавливаются после эксгарпгдан или эвисцерации. В то же время у изученных нами видов голотурий осаоьапие гонады, содержащее первичные половые клетки, при удалении не регенерирует. Сходные результаты были получены ранее на других видах голотурий (Kille, 1939).
ЦЕЛОМИЧЕСКИЙ ЭПИТЕЛИЙ.
Целомичешш эпителий играет важную роль в восстановительных процессах голотурий, поэтому рассмотрим его поседение в регенерации отдельно. Целомический эпителий участвует в восстановлегаш как цело-мнчсских струюур, например, перифаршгеалького целома, так и мышечной и пищеварительной систем. У морских звезд было показано, что клетки целомнческого эпителия являются источником блуждающих клеток полостей, амебощгтов (Van den Bosche, Jangoux, 1976). В процессе восстановления клетки его претерп ;ают характерную трансформацию - миофибриллы собираются в верегеновидные структуры (ВСМ) и затем либо выбрасываются, либо постепенно разрушаются в цитоплазме. Такая дздиффереицировка отмечается уже через суп® после повреждали и связана с подготовкой к миграции и пролиферации.
Динамкка ми готической активности целомнческого эпителия следующая. У особей Е. fraudatrix возрастом 20 дней, несмотря на активацию клеток, митозы не были найдены. У трехмесячных х-ивотных МИ в течение всего периода восстановления не превышает 0,3% и к 14 суткам падает. Ббльшая пролиферативная активность отмечена у годовалых особей. У них единичные митозы появляются уже па 4 сутки после повреждения, а к 6 суткам МИ достигает 0,74±0,12%.' Далее митотпческая активность постепенно нарастает, максимальные значения достигаются на 10 сутки регенерации, МИ=0,99±0,1 Г/о.
При регенерации после ЭЕпсдсрйцжт'у тараешх о cc Sei" Е. fmudatrix клепси целомнчееко! о эпителия показывают высохсий уровень синтеза ДНК, доходящий до i8,32±2,04%, тогда как мнтотическая активность их шока и не превышает 0,4%. В то же время в перивисцсралыюм целоме в период его-
формирования МИ составляет более 1%, а ИМЯ почти в д?а раза ниже чем в целомическом эпителии. Связан:» это, верояг-ro, с пышкой скоростью миграции клеток целомич'-'жого эпителия, в результате чего у них оказываются разобщенными тснофзфически фаза синтеза ДНК и фаза митоза. Большая лабильность дздиффгренцирозки и широкие морфо-гепгтическис потенции указывают, что целомическин эпителий иглокожих представляет собой особую мультипотентную тканевую систему, пгр-иощую иажнум роль в ьоссгансшиельныл процессах у jihx животных. Сходный по возможностям целомическин (атриальный) эпителий существует у асцидпй (Kavvaniura, Fujiwara, 1994). Он даст начало всем тканям дочерней особи при почковашт.
Морфологическое сходство клеток целомического эпителия стенки тела голотурий и других беспозвоночных с эпителием мышечных валиков актиний (Grimsíone et al., 1953; Наследов, 1974; Fautin, Mariscal, 1091) подтверждает пывод Борисова и др. (1986) о том, что мезодермальные производные в филогенезе могли возникнуть из "существенно мульткфукл-цкональкой ткани", сходной (по наличию миозпптелиальных и нервных клеток) с тканями первичных пласгоз кишечнополостных. Таким образом, мудътипотентность и лабильность диффергнцировки пеломнческого эшпелия является перанчным его свойством, которое сохранилось з зг.охсц;;:; у Coe'omata в связи с процессами бесполого размножения и регенерации.
Ш1ЕТОЧНЫЕ ИСГОЧШШ! РЕГЕНЕРАЦИИ.
Сравшггельный анализ восстановительных процессов у голотурии показал, что бблыпая часть их органов регенерирует за счет собственных клеток. Основой морфогенеза является перестройка оставшейся 4acrsi органа, перемещение клеток и их пролиферация. Главным событием при этом является-клеточная дедифференцироЕка. Отсугствие дедиффередцировкн, например, при повреждении Г1МЛ у С. japónica вздет к тому, что регенерация гообще не происходит. Таким образом, дедифферепцировка - начальное и важнейшее звено морфогенетическнх механизмов регеперащш, которое, очевидно, запускает дальнейшие этапы восстщювительногс процесса. Без дедифферепцировки не возможен важнейший этап регенерации - миграция клеток.
Нами не обнаружено участие в регенерации или наличие в интакгных тканях голотурий недифференцированных, тотнпоте^пиых клеток, что противоречит предположениям некоторых исследователей. Так, Лейбсон (1980) предполагала, что кишечная выстилка может формироваться из. каких-то по-липотентных клеток ("э!гтероцнтсбластов"). Кандиа Кирневали и др. (Candía
п
Carnevaü et a¡., 198S, 1993,1995) указывают в своих работах на участие недифференцированных клеток неизвестного происхождения в регенерации руте морской лилии An'edon mediterránea. В обоих случаях авторы основывают свои предположения на радиодатографичеекпх и светооитических исследованиях, специальных работ с использованием специфических клеточных маркеров они не проводили. По нашему мнению, легкость деднфференцировки всех типов тканей иглокожих, включая и специализированные, например, нервную, отсутствие данных о наличии камбиальных элементов в органах взрослых животных говорит в пользу предположения о восстановлении без участия тотинотсишых "эмбриональных" (резервных) клеток. Косвенным подтверждением этого служит и отсутствие регенерации половой системы у иглокожих. По нашим данным, у голотурий удаление основания гонады, содержащего первичные половые клетки, приводит к полной утрате животным половой системы. Сходные результаты были получены ранее Килле (КШе, 1939). У других иглокоясих таких исследований не проводили, но есть данные, чго интеи-спснос бесполое размножение путем поперечного деления приводит к увеличению в популяции числа бесполых особей (Miadenov, 1995, in press). Если бы в организме имелись резервные клетки, которые сохранились в нетифферен-ЦИрОЗЗННОМ, *ví ультипотентном состоянии, с эмбрионального периода, то они бы, несомненно, могли бы восполнить нехватку первичных половых клетох после удаления гонад;,:, однако этого у иглокожих не происходи. Целом;'.чески Г: эпителий, участвующий в регенерации нескольких систем органов, также не содержит резервных "anGpi ¡опальных" клеток. Мультипотептность его скя-зана не с отсутствием д:: фференцировхн, а с легкостью дедифференцировки специализированных, главным образом, эпителиапыга-мьппечных клеток.
ИРОЛИФЕРАТКВНАЯ А1ШШНОСТЬ.
В процессе развития голотурий пролиферация тканей незначительна, МИ не превышает 1-2%, что намного ниже, чем митотическая активность в эмбриональных тканях позвоночных. Там она может достигать 3-8% (Грачева, 1954; Донпуа, Федорова, 1964; Dondua et al., 1966; Заварзин, 1967). При регенерации различных органов голотурий пролиферация также невелика. Наибольшая митогическаа активность отмечается при регенерации передних структур, при этом ершик значения МИ не превышают 1-2%, а ИМЯ - 1618%. Данные по другим видам иглокожих совпадают с нашими. Так, МИ клеток бластемы регенерцруюиа-й руки морской лилии равен приблизительно г:о, а ИМЯ - 15% (Hoiiand, 1994). Это значительно ниже, чем МИ бластемы
регенерирующей конечности и хрусталика земноводных (Васина, 1940; Мита-шов, 1969; Тучкова, 1980).
Характерной особенностью восстановительного процесса голотурий является малый вклад пролиферации в раннем возрасте и увеличение пролифе-ративпой активное)?! в первый год жизни. Этот факт совпадает с данными, полученными для ряда видов позвоночных (McGeachie et al., 1S93; McGeachie, Grounds, 1995).
период »1 ТСГО !IJI<i ИНОГО CprCIIil ПРОИСХОДИТ* 2IIH'I"Tw"'.I!Cv no-
вышенне пролифератавной активности и сокращение клеточного цикла, что выражается в увеличении значений ИМЯ и МИ и появлении меченых митозов. Вместе с активной клеточной миграцией это значительно ускоряет морфогенез и приводит к бысгрому формированию утраченных органов. Сходная динамика пролиферации выявлена при регенерации кишки после эвисцерации у половозрелых особей дальневосточного трепанга (Маруинсина, Грачева, 1978) и глазного щупальца у наземных улиток (Cheiail, 1964; Сздельшжов. 1991; Сцдеяыппсов, Степанов, 1996). Изменение параметров ¡щеточного цикла имеет большое значение в регуляции пролиферации и дифференщгровки. Мы не проводили специальных исследований для оценки времени клеточного цикла, но появление меченых митозов при импульсной метке (фиксация материала через 2 часа после введения) указывает на сущесгвениое укорочение G:-периода. Поскольку в регенерирующих тканях встречаются меченые митозы, шюгда даже на стадии телофазы, то можно предположить, что время G2+Mirro3 может приблизительно равняться 2-4 часам. Это соответствует данным, полученным для регенерирующих рук у морских лилий, где длительность фазы G: оценивается з 3 часа, а митоза - з 1 час (Holland, 1994). В этом же. исследовании показано, что длительность всего клеточного цикла клеток бластемы равняется 24 часам. Таким образом, время клеточного цикла реге-нерирукшцгх тканей иглокожих намного короче, чем в интактных тканях, где оно может достигать нескольких недель (Holland et al., 1965). На уменьшение времени митоза при регенераций у голотурий указывают и данные опытов по разведению метки. В амбулакральном и эпиневральном каналах в период с 8 до 20 суток, то есть за 12 суток рггенерацкл, полностью исчезают умеренно и интенсивно меченые клетки. Следовательно, за этот период клетки неоднократно митотически делились. Поскольку над шгтенсивно мечеными ядрами находилось 30 и выше зерен восстановленного серебра, а над слабо мечеными только 5-10, то можно заключить, что за 12 суток прошло около 3 делений. Следовательно, длительность клеточного цикла будет равна Зт4 суткам, что также намно! о меньше, чем в норме.
Таким образом, исследование пролиферации выявило ряд закономерностей, которые характерны для развития и регенерации не только голотурий, но и всех иглокожих. Прежде всего это достаточно низкая пролиферативнач активность тканей в период гаето- н органогенеза и в течение всего процесса восстановления. Быстрота регенерации реализуется, главным образом, за счет клеточной миграции. Все эго признаки регенерации по типу морфаллаксиса. Другой чертой, общей, очевидно, для любого организма, является ускорение клеточного цикла в процессе восстановления. У иглокожих время клеточной генерации укорачивается в десятки раз - от нескольких недель в интактных тканях до 1-3 суток в регенерирующих.
СТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕГГО1ЕРЛЦИИ В ОНТОГЕНЕЗЕ Типы махатямоа ргге.ирищии. Регенерацию обычно сравнивают с эмбриогенезом, пытаясь найти сходство или различие между этими процессами. По мнению Госса (Goss, 1992), регенерация - это врожденное свойство живых организмов, которое возникло на основе механизмов эмбрионального развития. В последнее время получено достаточно много доказательств того, что механизмы регенерации близки механизмам эмбриогенеза (Карлсон, 1986; Goss, 1992; Boü.ner et а!., 1993; Shenk et а!., 1993; Okkeraa, Fire, 1994). Голотурии в этом плане не исключение. По нашим данным, развитие полисных пузырей, каменистых каналов, амбулакральных ножек, радиальных амбулакральных каналов, Г1МЛ, радиальных нервных тякей и регенерация их протекают сходным образом. При развитии, росте и регенерации продольных мышечных лент у голотурий Е. fraudatrix н S. japonicus используются одни и те же механизмы.
С другой стороны, имеются многочисленные данные, показывающие, что у беспозвоночных регенерация некоторых органов после ауготомии отличается от развития их с эмбриогенезе и больше напоминает развитие их при бесполом размножении (Ивапоза-Казас, 1977). У голотурий закладка кишечника и пру:аур аквафарянгеального комплекса после ззнсцерации ни в коей мере не повторяет развитие их в эмбриогенезе. Так, при формировании личинки голотурий сначала образуется нервное кольцо и амбулакральный кольцевой сосуд, от которых затем начинают расти радиальные нервы и амбулакральные каналы (Нушап, 1955; Ивакова-Казас, 1973, Dolmstov, Yushin, 1993). После эвисцерации или после поперечного разрезания, наоборот, кольцевые структуры развиваются из радиальных (Kille, 1935; Тгасеу, 1972; Nace, 1972; Dolmatov, 1992, Долматов, 1993). Кроме того, при регенерации кишка может формироваться из клеток целомического эпителия, то есть из клеток другого
зародышевого листка (Leibson, 1992). Если же сравнивать регенерацию после аутотомнн илн разрезания с развитием при бесполом размножении (Emson, Mladenov, 19S7), то можно легко заметить, что эти два процесса у голотурий весьма схожи. Таким образом, существуют две группы восстановительнмх процессов, одна из которых ближе по своим механизмам к эмбриональному развитию, другая же - к развитию при бесполом размножении. Поскольку эт;^ два способа размножения возникли независимо друг от друга, огеюда следует,
iuCXuiuijivíbl ^/ki vílwpul^lii ГТСЛИфлЛСПГ1П1>1 ПО C"CvMy "рСИСХО^ХД-"'"" возникли на основе разных механизмов развитая при половом и бесполом размножении.
Изменение механизмов регенерации в развитии. Рассматривая регенерацию на разных стадиях жлонешгого цикла, .можно выделить одну закономерность, об1цую для всех органов голотурий - усиление пролиферативпой активное; и ч первый год лсизни В эмбриогенезе vi при репжрации в раннем возрасте вклад клеточного размножения в морфогенез незначителен. По сравнению с другими. животными, эмбриогенез голотурий отличается кнзкой пгелнфератпвной аяжтюстыо тканей. Так, з период гистогенеза у млекопитающих МИ тканей не спускается инке 3% (Заглрзин, 1967), а у голотурий он не превышает 1%. В связи с этим, рост личинок происходит достаточно медлетю. 'Регенерация в раннем 'возрасте осуществляется за счет дедиффереяцкровкн и пепотрейки клеток оставшихся частей. Это приводит к тому, чгто при удалении большего количества клегочкого материала (например, при ампутации передней половины тела) животные не могут восстановить утраченные часта и погибают.
Низкую щххтифератжную активность при восстановлении или отсутствие регенерации у молода голотурий можно было бы обменить конкурентными .отношения»«! между процессами развития и восстановления. Однако, по нашим данным, темпы развития ранних пентактул E.fraudatríx (6 дней после оплодотворения) не изменялись после удаления одного или нескольких щупалец, При этом регенерация щупалец также протекала нормально и быстро.
В течение первого года развитая у голотурий пролнфератииная активность при регенерации усиливается. Связано это, вероятно, прежде всего с увеличением линейных размеров тела и потребностью большего количества клеток для восстанозления.
Механизмы восстановления органов, морфогенез которых при регенерации похож на их морфогенез з эмбриогенезе, качественно не меняются с возрастом. Общими остаются способы восстановительного процесса, клеточные источники, характер пролпферативной активности. Тем не менее, если орган не закончил свое развитие, восстанавливается именно та стадия, на
которой данный орган наход ился в момент повреждения. Это может означать, что механизмы эмбриогенеза тесно связаны с механизмами регенерации и восстановление протекает в соответствии с той генетической программой, которая в данный момент функционирует в организме. Характерным примером является регенерация ПМЛ на разных сроках развития голотурий и, соответственно, на разных стадиях формирования ПМЛ. Восстановление ПМЛ у молоди не является эмбриональной регуляцией, поскольку клетки поврежденной ПМЛ дифференцированы и налицо все признаки регенераторного процесса: деструкция поврежденных тканей, дедифференцировка клеток целомического эшгтелия, формирование новых дифференцированных млоцитов. Такая тесная связь механизмов развития и регенерации заставляет предположить, что у голотурий они регулируются одними и теми же генами или 1руппами генов. К сожалению, молекулярно-генетических исследований на иглокожих в этом плане не проводилось, тем не менее, имеются данные по другим группам животных. Так, :ен qmfl, кодирующий фактор, регулирующий мышечную дифференцировку в раннем развитии, экспрсс-сируется и на начальных стадиях регенерации при повреждении мышц у пятинедельных цыплят (Eppley et al., 1993).
Не меняются и механизмы регенерации нервного кольца к амбулакрального кольцевого канала. С другой стороны, регенерация пищеварительной системы у E.Jraudatrix отличается у молоди и взрослых особей. У молоди после поперечного разрезания восстановление кишш протекает так же, как и у S. japonicus: сначала остаток кишки в передней половинке атрофируется вплоть до желудка, а затем восстанавливается по краю мезентерия. Это можно рассматривать как рекапитуляцию исходных механизмов морфогенеза. Таким образом, повторение в онтогенезе предковых регенераторных механизмов указывает, что более древний способ эвисцерацин у голотурий - это выброс внутренностей через задний конец тела. У взрослых же особей этих двух видов . голотурий механизмы восстановления кишки различны, как различны и способы эвисцерацин.
Таким образом, характер изменения механизмов регенерации в онтогенезе голотурий различен. В большинстве случаев они не меняются с возрастом животного и зависят от развертывания генетической программы развития. С другой стороны, механизмы регенерации кишки у голотурии Е. frauefatrix резко меняются в онтогенезе. Причины изменения регенераторных механизмов с возрастом, вероятно, многообразны и зависят от очень большого числа флюорор, На наш взгляд, важнейшими из них являются происхождение регенераторных механизмов того 'или иного органа и тот путь, который
прошел данный* вид животных в своем историческом развитии. В этой связи приобретает особое значение вопрос о том, рекапитулируют ли предковые формы регенерации у животных в раннем возрасте. К сожалению, данный вопрос ирактичесхи не разработай. Тем не менее, мы постараемся в какой-то мере разобраться з нем на основе анализа проблем возникновения звксцерации у голотурий и эволюционной динамики мышечной ткани ;кпаотиы.ч, который будет дан в следующей главе.
РЕГЕНЕРАЦИЯ И ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ
Прсхсхождеже эсжцертрн. Бесполое размножение и аутотомия у многих беспозвоночных являются родственными феноменами (Иванова-Казас, 1577). Анализ литературы и собственных данных показал, что у голотурий они по многим показателям также близки. Во-первых, оба эти феномена вызываются стрессовыми воздействиями и имеют сходную функцию - служат способом переживания неблагоприятных условий внешней среды Во-вторых, при бяастсгенезе и ауготошш потовая система не всссганазливагтгя, если удаляется оснований гонады. В-третьих, и при нугстомии и при беспалом размножении основную роль при отделении частей тела играет изменение прочности соединительной шни и сильные мышечные сокращения. В-четзертых, механизмы регенерации при ауготомнл и механизмы развития при бесполом размножении у голотурий очень близки, если не идеитачны. Таким образом, бесполое размножение и звисцерация у голотурий - это близкие м, очеввдио, имеющие общее происхождение, явления. Вероятно, зписцерацич у голотурий възншгла на осиоге поперечного дзленкя.
?лзл;:'п:ь;2 виды класса Но'оЛшадка с разной степенью легкости подвергаются дешлпо и ауготомии. Существует плавный переход от видов, способных к бдастогенезу, к видам, способным и к бесполому размножению и к эвисцерации, далее - к голотуриям, у которых есть только ззиецграция, и, наконец, к видам, не способным Ш1 к бластогенезу, ни к эвисцерации. Рлсематржш удаление внутренностей через разрыв з стенке тела как наиболее примитивный способ эвисцерзции, можно предположить следующую схему возшшюреиня самого феномена звисцерацни. Голотурии - жисотные малоподвижные и, в отличие от других иглокожих, ие обладают развитым известковым схелетом.. Поэтому логично предположить, что в процессе эволюции для защиты от хшцников у них появилась более толстая и прочная соединительнотканная стенка тела. Это, вероятно, повлекло за собой некоторую нестыковку механизмов сокращения и размягчения соединительной ткани. У результате при мышечном сокращении голотурии не могут
зь
разделиться, но усиление внутреннего давления приводит' к разрыву сгекки тела. При этом с потоком целомической жидкости будут выбрасывайся те органы, которые не очень прочно связаны с оболочкой. Так, в первую очередь, удаляется кишка, прикрепленная к стенке тела только тонким мезентерием. Вместе с ней будет выбрасываться и одно водное легкое, поскольку оно тесно переплетено с пищеварительной трубкой. Кроме того, у многих голотурий половые трубочки легко отделяются от основания гонады и соответственно также могут быть выброшены потоком жидкости. При дальнейшем упрочнении оболочки у Aspidochirota наименее прочной частью остает ся только стенка клоаки и органы при эвисцерации будут удалиться через задний конец. Харагстерно, что при делении и при эвисцерации кишка рвется в одном и том же месте - на границе ее с желудком (Hyman, 1955; Bai, 1971; Лейбсон, Марушюша, 1977; Einson, Miadenov, 1987). Предки Dendrochirota также выбрасывали внутренности через задний конец тела, о чем говорит характер регенерации кишки у молоди £. fráudatrix. С развитием • у голотурий этого отрада интроверта эвисцеращк стала осуществляться через передний конец тела.
Одной и? причин затухания бластогеиеза и звисцерации в филогенеза голотурий является, по-видимому, ослабление способности регенерировать половую систему. У голотурий она ке обладает пятилучевой симметрией, часто смещена к переднему концу и при делении только передняя половика имеет гонаду. Поскольку способность регенерировать половую систему у голотурий отсутсгьуст, то при интенсивном бластогенезе очень большой процент дочерних особей становится бесполым, что в конечном счете снижает численность популяции данного вида. Характерно, что в популяции llolothurla aira с большой частотой поперечного деления отсутствуют мелки (молодые) особи, что указывает на отсутствие воспроизводства данной популяции за счет полового размножения (Chao et al., 1993). Кроме тоге, процесс развития при бласгегеиезе протекает довольно долго - около 2-3 месяцев (Eimon, Miadenov, 1587). Следовательно, низкая скорость восстановления и накопление в популяции бесполых особен в конечном счете приведут к снижению численности, и, возможно, вымиранию данной группы. Сходным образом, при эвисцерации очень часто удаляются половые трубочки, что также снижает потенциал полового размножения. С другой стороны, в популяциях видов с низкой частотой бластогенеза и эвисцерации число особей, размножающихся половым путем и воспроизводящих большое количество потомства, достаточно велико, чтобы обеспечить стабильный прирост популяции. С этими выводами хорошо согласуется тот факт, что у
современных голотурий расположение гонад,I тесно коррелирует со способом эзксцерацин: половая система располагается таким образом, что основание гонады сохраняется при удалении знугреннес;ей.
Таким образом, в результате упрочнения соединительнотканной стенки тела и снижения способности регенерировать полозуго систему многие виды голотурий утратили бесполое размножение, Бластогенсз ввиду невозможности деления видоизменился и преобразовался в эяисцерацню, которая сохранилась у 1 оло1урий икиду ее дци1Л7-:^;осп:.
Происхождение .ш:ьпхгчяой састглял чглоконеах а хордовых. Анализ тюгочис-лешюго накопленного материала и собственных данных привел нас к заключению, что развитие сократительной системы животных шло одновременно з несколь'«г:, по-видимому, жестко не связанных друг с другом, направлениях, конечны;.! итогом которого являлось совершенствование сократительной функции. Прсфсссквноз усеченна мышечных оснащений моч:ег быть обеспечено, зо-глрпыу, сятимпзыщей молекулярных н биохимических проц'жсов, во-вторых, созсршенсгпсвалпем иккгрвацж гышц, ускорссксм проведения нервного импульса и усилением его, и, в-третьих, увеличением числа функционирующих единиц в органе. Первые два направления эволюции сократительной системы достаточно хорошо разработаны (Зззарзин, 1934; Хлопни, 19-16,• Кнорре, 1981; Зззарзнн, 1976) и мы здесь на нчх останавливаться не будем.
Большое разнообразие форм организации мышц у беспозвоночных свидетельствует о том, что в филогенезе животных было несколько попыток преобразовать миоэпитеггай в объемную структуру. Одна из них отражена в гипотезе Рнгера и Ломбард?! (Шедег, ЬотЬагсН, 1937), высказанной ими на основании изучения нерфолопш амбулакральной системы иглокожих. Важнейшими моментами данной гипотезы были предположение об эпителиальном происхождении мйппечнол ткани иглокожих, а также констатация факта наличия определенных эпителиальных черт в организации мышечных пучков у этих животных, Тем не менее, она имеет один существенный недостаток: она разрабатывалась исключительно на основе нормальной морфологии мкоэпителия амоулакр^шы'ой ноы», без учета строения целомического эпителия другая орггиоз и без привлечения данных по эмбриологии и регенерации, и не объясняет ряд фактов. В связи с этим мы попытались высказать собствяшую гипотезу эволюционной динамики мышечной системы животных.
Ранее мы пришли к заключению, что механизмы миогисгогеиеза при регенерации, в эмбриогенезе и при росте голотурий очень близки. Основой
формирования трехмерной структуры мышц является погружение групп клеток целомичсского эпителия в соединительную ткань. Мы предполагаем, что этот процесс является рекапитуляцией исторического пути формировании сократительной системы у иглокожих.
Очевидно, что главной' движущей склон эволюции (хкфатигельиой системы является потребность в усилении функцш. Поэтому первыми этапами была концентрация эпителиально-мышечных клеток в определенных местах организма и увеличение в клетках количества миофнбрилл (рис. 6). У иглокожих это происходило, скорее всего, вдоль радиусов тела, где в дальнейшем сформировались ПМЛ (Наиёе, 1994). Бесконечная клеточная гипертрофия невозможна и, вероятно, следующим этапом было формирование складчатого эпителия для увеличения количества клеток на единицу площади. Доведение данного процесса до своего логического конца имело результатом полное погружение отдельной складки в соединительную ткань п формирование трубчатого мышечного пучка. Такое строение представляло еще большие выгоды, поскольку превращало сократительную систему из двухмерной в трехмерную, в результате чего снимались количественные ограничения и увеличение числа мышечных пучков могло происходить, в принципе, до бесконечности. Большое количество соединительной тка^и, являющееся производным межклеточного вещества стенок складок, окружает, каждый пучок и служит механическим каркасом всей мышцы как единой структуры^ Нервные окончания, с самого начала находящиеся в миоэпитеши, автоматически входят в состав мышечного пуч.га.
Таким образом, по нашему мнению, усложнение мышечной системы иглокожих шло по пути формирования складчатого ьшоэпигелкя и погружения отдельных складок в соединительную ткань. При этом происходила дальнейшая специализация мышечных клеток, и они утратили способность к делению. В то же iD.pe.VM клетки целсмическол) эшпслиз сохранили способность к дгдифференцпповке и пролиферации и стали служить своеобразным камбием и источником кшоцитов при различны;: морфогенгтических процессах. В результате у иглокожих сформировалась мышечная система, сходная со структурой скелетных мышц современных позвоночных: имеются сократите пучки, мизщгш которых не способны к пролиферации, и специальные клетки, осуществляющие репарацию и физиологическую регенерацию мышц.
На основании данных по иглокожим можно представить себе схему эволюции мышц у горловых животных (рис. 6 Ж). Очевидно, что сократимые
У
А
У
услэзэдение
молекулярной
оргишгащии
ЛПЛ
I!
усложнение кярЕно-иышечнего г.пппрг.тя
/
/
?1
ад щ
Ш ¥
Д
11Р1|
№
/ щф
ШШШшЩ
Н зпигелкальися кле
клетка с мчофйбрилламн керйная кизяка
Рис. б. Схема зеолгсцпонной дкнгмихп мышечной ткани жкзоткых. А - перзнчкый мнозшзтеянй, 5-Д - рахигапле формы организации миоэпителиез у иглокожих и червей, Е - мышцы иглокожих, Ж - мышцы хордовых.
системы иглокожих и хордовых полифилегичны и их сходство объясняется конвергентностыо. Оформленных мышц не было еще у общего предка всех современных иглокожих (Haude, 1994), когда линии Chordata и Echinodermaía разошлись. Однако сократительная система хордоиых и, затем, позвоночных, по-видимому, развивалась по аналогичному пути, в результате чего сформировалась пршнутцалыю сходная структура. Все хордовые - подвижные животные и потребность их в мышечных сокращениях намного больше, чем у иглокожих. В связи с этим мышечная система их получила дальнейшее развитие. Усложнение организации привело к увеличению количества мышечных пучков и распаду единого камбиального эпителия на отдельные клетки, которые теперь расположены в каждом мышечном пучке. Миоциты в пучках, сливаясь, формируют многоздерный симпласт, функционирование которого более эффективно, чем пучка клеток, а бывшие клетки цеяомичеекого эпителия становятся специализированными ¡¿jurnmwü.-сателлита ми, обеспечивая репарацию каждого отдельного пучка.
ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследование регенерации у голотурий вскрыло рад закономерностей; которые характерны, очевидно, не только доя голотурий и иглокожих, но и имеют общебиологическое значение. Во-первых, показано, что почти все органы и ткани восстанавливаются за счет собственных клеточных источников. Это верно не только для взрослых животных, но и для молоди, у которых морфогенез, если еще и не закончен, то, по крайней мере, значительно продвинут. Уже у трехнедельной молоди эпитегшальночмышеч-ные клетки дедифференщфуютск тем ке путем, что и у взрослых, то есть за счет элиминации сократительного аппарата и формирования ВСМ. Ни в одной ткани голотурий не было обнаружено недифференцированных мульти-потентных камбиальных, резервных или иных подобных клето.-, которые сохранились бы в тканях с эмбрионального периода с целью дальнейшего участия в регенерации. Очевидно, что способность к регенерации объясняется не наличием в ней таких клеток, а возможностью специализированных клеток дедифференцироваться. Последний процесс необходим, главным образом, для изменения межклеточных взаимодействий и взаимодействия клетки с субстратом, для запуска механизмов клеточной миграции. Не случайно поэтому отсутствие дедифференцярозки у С. japónica привело к исчезновению у этой голотурии способности к регенерации. В случае полного отсутствия исходной ткани, например, посте эвисцсрации, вырабатывается механизм восгпшовлсния за счет транедифференцировкп других специализированных
клеток. При э^ом тлхже начальным зтаюч, запускающим весь процесс -хлтлершуш является дедифференцирозка.
Яо-згорых, исследование показало, что изменение морфогеяспгюшис кетагаомоа п онтогенезе, Bepostrao, отражает их гволюцшо в филогенезе гоготурнг, Следовательно, механизмы регенерации, как и любой другой признак, могут р-,к :Ритулиро'>гпь свои первичные формы, существовавшие у пквдгов данного вида. В связи с этим отк-рьгазется возможность ;;;та изучения зсолящии механизмов морфогенеза хквотых, основываясь на исследовании их преобразований в онтогенезе. Характерным примером может послужить изменение регенераторных механизмов пищеварительной системы голотурий. Таклм образом, исследования восстановительных процессов могут послужить таким же материалом для эволюционных построений, как и эмбриологические данные.
В-третьих, сопоставление эмбриологических данных и данных по регенерации позсол'Ш) высказать шпотезу пр0исх0>здеи{я~й"320дюц!ш мышц у ¡гглокожкз. и позвоночных v-ашотных. Таким образен, по моему м;*етоо, а ебщцх чертах реа:ен вопрос о го.'ткаковегпш мчшц гак объемной систем т.
РЫПОДЫ
1. Воссглнозленлг всех утраченных илп поярег-датных органов голотурии Evpcntacta fraudatrix, Stkhopts japordass я Cuatmc.ria japónica осуществляете! за снег дифференцированных клеток вне зависимости от способов регенерации. Основными механизмами регенераторного процесса являются дзддффгрегати-рсата специмЛизированных клеток, их миграция и пролиферация. Наличие в таапах мзлодяффереицгфованных, мудатгетотеташх киегох и их учзеше л регенерации не отмечены.
2. У голотурий имеются две группы органов, разшгккошиеся по механизмам регенерации. Клеточные механизмы регенерации радиальных амбулакральных каналов, амбулакральных ножек, щупалец, полмезых пузырсЛ и каменистых каналоз, радиальных нервных тяжей и продольных мышечных лент сходны с0механнзмами закладки этих органов в эмбриогенезе. Клеточные механизмы рех-енерации нервного кольца, амбулакрального кольцевого канала и кишки ближе всего к механизмам развития этих органов при бесполок» раз-множешш. Сущестзопание разных механизмов регенерации указывает на неоднородность регенераторных явлений и гозорпт о полнфилетичиости меха-низмоз регенерации у голотурий.
3. Механизмы регенерации большинства органов голотурий не меняются с возрастом животного. В то же время у голотурии Eupentacta fraudalrix в онтогенезе происходит смена механизмов регенерации кишки. Динамика изменения регенераторных механизмов с Еозрасгом зависит, главным образом, от развертывания генетической программы развития, происхождения регенераторных механизмов органа и того пути, который прошел данный вид животных в своем историческом развитии.
4. Регенерация амбулакральных ножек и щупалец и заживление кожных рак у голотурий Eupentacta fraudatrix, Stickopus japonicus и Cucurnaria japónica происходит хорошо на всех стадиях онтогенеза, что езязано с малым масштабом повреждения и адаптивным характером регенерации, повышающим устойчивость организма к повреждающим факторам внешней среды. Способность регенерировать передние и задние половины тела меняется разнонаправленно в индивидуальном развитии голотурий в зависимости от вида животного. Причинами изменения или отсутствия регенераторной способности могут быть недостаточное количество клеток и тканей, наличие и способ осуществления звисцерации, отсутствие дедифферешуфоакк.
5. У молоди Eupentacta fraudatrix лучше восстанавливается задний отдел тела, а у взрослых - передний. В онтогенезе этого вида происходит смена клеточных механизмов регенерации кишки: у молода она восстанавливается за счет собственных клеток по типу голотурий отрада Aspidochirota, у взрослых - общим для всех Dendrochirota способом, с участием клеток цежшического эпителия. Проявление в раннем возрасте механизмов, характерных для другой группы голотурий, указывает на то, что предки Е. fraudatrix обладали способностью к звисцерации через задний конец тела и у них одинаково хорошо восстанавливались как передние, так и задние структуры.
6. В oírroreHe3e голотурий пр олифератисная активность клегок регенерирующих органов изменяется: на ранних этапах развития восстановление происходит без митотичсского деления клеток, за счет перестройки оставшейся части органа; в дальнейшем вклад пролиферации в восстановительный процесс возрастает. При этом у взрослых голотурий сокращается длительность фазы G2 и митоза, что приводит к укорочению клеточного цикла, от нескольких недель в норме до 3-4 суток при восстановлении, и ускорению регенерации.
7. Цгломическик эпителий голотурий сохранил з себе многие терты древней мультифушецнональнон ткани и сходен (по наличию миоэшггйлиалъных и нгрЕкых клеток) с тканями первичных гэтг.стов кишечнополостных. У голотурий он яредстатшяет собой систему с большими гастобласткческими потенциями, которые протлгт'огс.ч при различных морфогенстическнх процессах в результате транедиффергнцировкн образующих его дифференцирорлншых гшттеяиальво-я.ыюе'иялх клеток. Мульткпотентность 5". л&бплытоегь д;'ффе-ренциропхи п.еяомическсго эпителия является первичным его соистцом, которое сохранилось з эволюции у Сое!ота1а з спязи с процессами бесполого размножения и регенерации.
8. Р.;1зн;;тме, рост и регенерация мышц у голотурий осущестолгиотся за счет сходных цнтолошчеаспх механизмов, в осноес которых лежит мкогепная траксдифференщфовка, миграция и погруясешда групп клеток пеломичесхсго огопеши а соединительную тапь. Особенности ергапеащга сограткмых систем пглехожпх (эпителиальные черты, складчатость миозютениев), а также сходство нехзнкзмоз миогисгогенеза в раннем развитии и при регенерации указывают нй то, что крупные мышцы иглокожих произошли из еладчзтых киоэшпелигз в результате погружения ссладок г. со?дишгкэт»т*ую т.-.?.!п> и их обособления от эпителия. Выг.есзпке камбиальных элг?/знтсз за предегм фуикцношфугевдпх единиц органа (мышечных золотой) дало позможчссть для практически бесконечной гипертрофии мышечной ткаки. Вероятно, сходным образом шло ферм'фозачие скелетной мускулатуры хордовых, у которых имеогея кепролиферирующие сократимые желт,' образующие мышечные волокна, и спсцчзльныз клетки (ютгткн-сатгл/пггы), способные ¡-ягготнче-ски делтъея и дакать начало ногчм ыиовдгтам.
9. В результате упрочпапп согдшпгггяьнотхашгой стенки тела и угрлть: способности регенерировать полозую систему многие виды современных голотурий утратили бесполое размножение. Блгстогеиез из-за невозможности деления Еидоизмгшэтся и преобразовался з звисцеращпо. которая сохранялась у голотур::,й звиду ее гдаптиглосга.
10. Регенераторные явления и их механизмы могут отражать как нормальное развитие той или иной структуры в эмбриогенезе и при бесполом размножении, так и рекапитулировать свои предковые формы. В связи с этим, исследования по регенерации можно использовать в филогенетических построениях и'-при изучении эволюционной динамики тканей.
Ht
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ.
!. Лсйбсон Н.Л., Ушева Л.Н., Фролова Л.Т , Елисейкнна М.Г., Долматов И.Ю. Особенности регенерации эгштелиез пищеварительного тракта у двустворчатых моллюсков и голотурлй //В кн.: Сравнительные аспекты шучепит регенерации и клэточиой пролиферации. М.: Наука, 1985.171173.
2. Суходокьская А.Н., Долматсв И.Ю. Регенерация конечности Asellus cqua-
ticus после ее аутотомш: // Биол. науки. 1936. N 4. С. 34-42.
3. Долматш. И.Ю. Строение аквафаршпхальногокомплекса голотурии Сиси-
maria jraùdairb: (Holotfcuroidea, Dendrociîiroîa)// Зоол. ж. 1986. T. 65. N 9. С. 1332-1340.
4. Долматов И.Ю. Электрошю-мшфоскопическое изучение основных орга-
нов аквдфарингеального комплекса голотурии Cucumariafraudatrix//]\к-толопш. 1986. Т. 28. N. 11. С. 1183-1189.
5. Долматов И.Ю. Строение нервной и мышечной систем Eiipmiaclc fraudatrix
//В KH.i Биологические ресурсы шельфа, их рациональное использование и охрана. Южно-Сахалинск: ДВНЦ АН СССР, 19S6. С. 15.
6. Долматов И.Ю. Строение перяной системы голспгургш Eupentacta fraudatrix
в норме и при регенерации // В кн.: Простые нервные системы / Сахаров Д.А. (ред.). Л.: Наука, 1988. С. 87-89.
7. Лейбсон НЛ., Долматов И.Ю., Худцх П.П. Сезонные изменен»» состояния
внутреннего комплекса у голотурии Eupentacta fraudatrix if В кн.: III Всесоюзная конференция по морской биологии. Киев. Î9S8. С. 224-225.
8. Долматов И.Ю. Строение ахвафарикгеалыюго комплекса голотурии Eu-
pentacta fraudatrix в норме и при регенерации. Автореф. дне. на соискание уч. ст. канд. биол. каук. Владивосток: ИБМ ДВО АН СССР, 198S. 25 с.
9. Лейбсон ПЛ., Долматов И.Ю. Регенерация ьнугреплего комплекса голо-
турии Eupentacta fraudatrix (Holothurcidea, Dendrochiroia) // Зоол. ж. 1989. T. 6S. N 8. С. 67-74.
10. Долматов И.Ю. Регенерация аквафарингеалыюго комплекса голотурии
Eupentacta fraudatrix// В кн.: Отология, биохимия и физиология морских организмов. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. С. 38-44.
11. Долматов И.Ю. Восстановление щупалец у ранних пе5ггактул голотурии
Eupentacta fraudatrix // Биол. моря 1991. N 5. С. 99-101.
12. Рыбаков А.В., Долматов И.Ю. Внутреннее строение паразитической копе-
подьт Cucumaricola cunatiis (Copepoda, Cucumaricolidae) // Зоол. ;к. 1991. Т. 70. N 12. С. 44-54.
13. Dolmatov I.Yu. Regeneration of the holothurian aquapharyngeal complex // In: . Abstracts of European conference on tissue and post-traumatic regeneration.
rSf^/пк, i ООО p 41
14. Dolmatov I.Yu. Regeneration of the aquapharyngeal complex in the holothurian
Enpentactafraudatrix (Holothuroidea, Dendrochirota) // In: Keys for Regeneration. Monogr. Dev. Biol., vol. 23 / Taban C.H., Boilly B. (eds). Basel: Karger. 1992. P. 40-50.
15. Долматов И.Ю. Пролиферация тканей регенерирующего аквафарингеаль-' ного комплекса голотурии // Онтогенез. 1993. Т. 24. N 1. С. 72-81.
16. Долматов И.Ю., Иваитей В.А. Гистогенез продольных мышечных лепту
голотурий // Онтогенез. 1993. Т. 24. N 6. С. 67-72. J 7- Dolmatov I.Yu., Yushin V.V. Larval development of Eupentactafraudatrix (Holothuroidea, Dendrochirota) 1! Asian Marine Biol. 1993. V. 10. P. 125-134.
18. Долматоз И.Ю. Способность к регенерации и ее изменение в онтогенезе у
голотурий /У Онтогенез. 19?4. Т. 25. N 1. С. 31 -37.
19. Долматоз И.10., Мохрецова Н.Д. Морфология пентактул разного воз-
раста Cuaimariajaponica (Dendrochirota, Holothuroidea) // Зоол. xc. 1995. Т. 74. Вып. 1.С. 83-91.
20. Долматоз И.Ю. Ультраструктурная организация сократимых систем у го-
лотурии Eupentacta,fraudatrix//Бнол. моря. ¡995. Т. 21. N. 2. С. 141-145. .
21. Долматов И.Ю. Ультраструктура и
рост ?л1лшц у пентлктул голотурии Eupentacta fraudatrix и Биол. моря. 1995. Т. 21. N. 1.С. 71-76.
22. Долматов И.Ю., Булгаков А.А., Елисгйкина М.Г., Корчагин В.П. Поли- •
клональные антитела; маркирующие целомичесхий эпителий мышцы дальневосточного трепанга // Известия РАН. 1595. N. 3. С. 266-270.
23. Dolmatov I.Yu., Eliseikina M.G., Ginanova T.T. Muscle regeneration in holot-
hurian Eupentacta fraudatrix // Онтогенез. 1594. N 4. P. 59-60.
24. Долштов И.Ю., Елисейкина М.Г., Гипнова Т.Г. Репарация мышц у голо-
турии Eupentacta fraudatrix осуществляется за счет траисдифференцировки клеток целомического зшгтелия // Извесшя РАН. 1995. N. 4. С. 490-495.
25. Dolmatov I.Yu., Eliseikina M.G., Bulgakov A.A., Lamash N.E., Korchagin
V.P., Ginanova T.T. Coelomic epithelial cells give rise to myocytes in regenerating holothurian muscles// In: Regeneration Forum: Regeneration - Today and Tomorrow", Minneapolis, Minnesota. April 27 and 28,1995. Abstracts. Poster n 9, p. 13.
26. Dolmatov l.Yu., Eliscikina M.G., Bulgakov А.Л., Lamash N.E., Korchagin
V.P., Ginanova T.T. Coelomic epithelium cells give rise to myocytes in regenerating holothurian muscles // Wound Repair and Regeneration, 1995, vol. 3, N l.p. 115.
27. Dolmatov I., Dolmatova L., Dobryakov Yu. Oxidant ai\d antioxidant systems
in human blood neutropliils under the influence of some extracts from marine organisms in model experiments // In: Population, resources and environment: prospccts and initiatives. Collection of absracts XVIII Pacific Science Consress, June 5 - June 12, Beijing, China, 1995. P. 163.
28. Долматов И.Ю. Бесполое размножение, эвисцеоация и сегенерация у голо-
турий // Онтогенез. 1996, в печати.
29. Dolmatov l.Yu., Eliseikina. M.G., Bulgakov A.A., Ginanova T.T., Lamash
N.E., Korchagin V.P Muscle regeneration in the holothurian Slichcgsus japonicus // Roux's Arch. Develop. Biol. 1996, in press.
Долматов Игорь Юрьевич
КЛЕТОЧНЫЕ МЕХШИ£МЫ РЕГЕНЕРАЦИИ У ГОЛУТОНЙ И ИХ СТАНОВЛЕНИЕ Б СНТО- И ФИЛОГЕНЕЗЕ
Автореферат
Поедисско к постагл 07.06.96г. Усл.п.л. 2,2. Уч.-изд.л. 1,8. Gcrti^v 60x84/25. Тппяк ГОС. Заказ 42.
Иаязнс в ИГЛ Д30 РАН. Владиясмок, ул. Полытевского, Омеидтг.яо участком опеглткгноГ: печети КАПУ ДВО РАН. Зляпибостс;;, ул. Ролио, 5.
- Долматов, Игорь Юрьевич
- доктора биологических наук
- Владивосток, 1996
- ВАК 03.00.11
- Строение водных легких голотурий в норме и при регенерации
- Развитие и регенерация пищеварительной системы у голотурии Eupentacta fraudatrix (Holothuroidea, Dendrochirota)
- Морфология и клеточные механизмы регенерации мышц у голотурий
- Ультраструктура внутренних органов, бесполое размножение и регенерация у голотурии Cladolabes schmeltzii
- Экспрессия генов сигнального пути Wnt при регенерации у голотурии Eupentacta fraudatrix