الأرجل الخيطية

تُظهر هذه الصورة المجهرية الإلكترونية بروزات خيطية متضخمة ذات شكل يشبه الهراوة، ناتجة عن بروتين الفورمين mDia2 في الخلايا المستنبتة. تمتلئ هذه البروزات الخيطية بحزم من خيوط الأكتين التي نشأت من شبكة الصفيحة الخلوية وتقاربت منها .

الزوائد الخيطية ( مفردها : خيطية القدم ) هي نتوءات سيتوبلازمية رفيعة تمتد خارج الحافة الأمامية للصفيحة الخلوية في الخلايا المهاجرة . [ 1 ] داخل الصفيحة الخلوية، تُعرف أضلاع الأكتين باسم النتوءات الدقيقة ، وعندما تمتد خارج الصفيحة الخلوية، تُعرف باسم الزوائد الخيطية. [ 2 ] تحتوي هذه الزوائد على خيوط دقيقة (تُسمى أيضًا خيوط الأكتين) مترابطة في حزم بواسطة بروتينات تجميع الأكتين، [ 3 ] مثل الفاسين والفيمبرين . [ 4 ] تُشكل الزوائد الخيطية نقاط التصاق بؤرية مع الركيزة، رابطةً إياها بسطح الخلية. [ 5 ] تُظهر أنواع عديدة من الخلايا المهاجرة الزوائد الخيطية، والتي يُعتقد أنها تُشارك في كلٍ من استشعار الإشارات الكيميائية، والتغيرات الناتجة في الحركة الموجهة.

يؤدي تنشيط عائلة Rho من بروتينات GTPases ، وخاصة Cdc42 ونواتجها الوسيطة، إلى بلمرة ألياف الأكتين بواسطة بروتينات Ena/Vasp المتماثلة . [ 6 ] ترتبط عوامل النمو بمستقبلات التيروزين كيناز، مما يؤدي إلى بلمرة خيوط الأكتين ، التي تُشكل، عند ترابطها، العناصر الهيكلية الخلوية الداعمة للأقدام الخيطية. كما يؤدي نشاط Rho إلى تنشيط بروتينات عائلة إزرين-موسين-راديكسين عن طريق الفسفرة ، والتي تربط خيوط الأكتين بغشاء الأقدام الخيطية. [ 6 ]

تؤدي الأرجل الخيطية أدوارًا في الاستشعار والهجرة ونمو المحاور العصبية والتفاعل بين الخلايا. [ 1 ] ولإغلاق الجروح في الفقاريات، تحفز عوامل النمو تكوين الأرجل الخيطية في الخلايا الليفية لتوجيه هجرة هذه الخلايا وإغلاق الجرح . [ 7 ] وفي البلاعم ، تعمل الأرجل الخيطية كأذرع بلعمية، تسحب الأجسام المرتبطة بها نحو الخلية لابتلاعها . [ 8 ]

الوظائف والمتغيرات

تمتلك العديد من أنواع الخلايا أقدامًا خيطية. تُعزى وظائف هذه الأقدام إلى توجيه الخلايا العصبية ، [ 9 ] والمراحل المبكرة لتكوين المشابك العصبية ، [ 10 ] وعرض المستضدات بواسطة الخلايا المتغصنة في الجهاز المناعي ، [ 11 ] وتوليد القوة بواسطة البلاعم، [ 12 ] ونقل الفيروسات . [ 13 ] كما رُبطت بالتئام الجروح، [ 14 ] والإغلاق الظهري لأجنة ذبابة الفاكهة ، [ 15 ] والانجذاب الكيميائي في دكتيوستيليوم ، [ 16 ] وإشارات دلتا-نوتش ، [ 17 ] [ 18 ] وتكوين الأوعية الدموية ، [ 19 ] والتصاق الخلايا ، [ 20 ] وهجرة الخلايا ، وانتقال السرطان . وقد أعطيت أنواع محددة من الأرجل الخيطية أسماء مختلفة: الأشواك الدقيقة، والأرجل الكاذبة ، والأرجل الخيطية الرقيقة، [ 21 ] والأرجل الخيطية السميكة، [ 22 ] والأرجل الدبقية، [ 23 ] والأرجل العضلية، [ 24 ] والأرجل الغازية ، [ 25 ] والبودوسومات ، [ 26 ] والتيلوبودات، [ 27 ] والأنابيب النانوية النفقية [ 28 ] والتغصنات.

في حالات العدوى

تُستخدم الأرجل الخيطية أيضًا لنقل البكتيريا بين الخلايا، وذلك للتهرب من جهاز المناعة المضيف. تنتقل بكتيريا الإيرليخيا داخل الخلايا عبر الأرجل الخيطية للخلايا المضيفة التي يحفزها العامل الممرض خلال المراحل الأولى من العدوى. [ 29 ] تُعد الأرجل الخيطية أول اتصال بين خلايا الظهارة الصبغية الشبكية البشرية (RPE) والأجسام الأولية لبكتيريا الكلاميديا ​​التراخومية ، وهي البكتيريا المسببة لداء الكلاميديا . [ 30 ]

ثبت أن الفيروسات تنتقل عبر الأرجل الخيطية باتجاه جسم الخلية، مما يؤدي إلى إصابتها. [ 31 ] كما وُصف النقل الموجه لعامل نمو البشرة (EGF) المرتبط بالمستقبلات عبر الأرجل الخيطية، مما يدعم وظيفة الاستشعار المقترحة لهذه الأرجل. [ 32 ]

ينتج فيروس SARS-CoV-2 ، وهو سلالة فيروس كورونا المسؤولة عن مرض كوفيد-19 ، أقدامًا خيطية في الخلايا المصابة. [ 33 ]

في خلايا الدماغ

في الخلايا العصبية النامية ، تمتدّ الأرجل الخيطية من مخروط النمو عند الحافة الأمامية. في الخلايا العصبية التي تُحرم من الأرجل الخيطية نتيجةً لتثبيط جزئي لبلمرة خيوط الأكتين ، يستمر امتداد مخروط النمو بشكل طبيعي، لكن اتجاه النمو يضطرب ويصبح غير منتظم للغاية. [ 7 ] كما رُبطت بروزات شبيهة بالأرجل الخيطية بتكوين التغصنات عند تكوّن مشابك عصبية جديدة في الدماغ. [ 34 ] [ 35 ]

أظهرت دراسة استخدمت التصوير البروتيني لفئران بالغة أن الأرجل الخيطية في المناطق المدروسة كانت أكثر وفرة بعشرة أضعاف مما كان يُعتقد سابقًا، إذ شكلت حوالي 30% من جميع النتوءات الشجيرية. وتحتوي أطرافها على " مشابك صامتة " غير نشطة حتى يتم استدعاؤها كجزء من اللدونة العصبية والتعلم المرن أو الذاكرة ، والتي كان يُعتقد سابقًا أنها موجودة بشكل رئيسي في دماغ ما قبل البلوغ النامي وتتلاشى مع مرور الوقت. [ 36 ] [ 37 ]

مراجع

  1. 1 2 ماتيلا، ب.ك.، ولابالاينن ، ب. (يونيو 2008). "الأرجل الخيطية: البنية الجزيئية والوظائف الخلوية" . مراجعات الطبيعة. بيولوجيا الخلية الجزيئية . 9 (6): 446-454 . doi : 10.1038/nrm2406 . PMID 18464790. S2CID 33533182 .  
  2. سمول جيه في، سترادال تي، فيجنال إي، روتنر كيه (مارس 2002). "اللاميليبوديوم: من أين تبدأ الحركة". اتجاهات في بيولوجيا الخلية . 12 (3): 112-120 . doi : 10.1016/S0962-8924(01)02237-1 . PMID 11859023 . 
  3. خورانا س، جورج س ب (سبتمبر 2011). "دور بروتينات تجميع الأكتين في تكوين الأرجل الخيطية في الخلايا الظهارية" . التصاق الخلايا وهجرتها . 5 (5): 409-420 . doi : 10.4161/cam.5.5.17644 . PMC 3218608. PMID 21975550 .  
  4. هانين د، ماتسودايرا ب، ديروسير دي جيه (أكتوبر 1997). "دليل على حدوث تغيير في بنية الأكتين نتيجة ارتباط الفيمبرين (N375)" . مجلة بيولوجيا الخلية . 139 (2): 387-396 . doi : 10.1083/jcb.139.2.387 . PMC 2139807. PMID 9334343 .  
  5. لوديش هـ، بيرك أ، ماتسودايرا ب، كايزر سي أ، كريجر م، سكوت إم بي، زيبورسكي إس إل، دارنيل ج، محررو (2004). بيولوجيا الخلية الجزيئية ( الطبعة الخامسة). دبليو إتش فريمان وشركاه. الصفحات 821، 823.  
  6. 1 2 أوتا واي، سوزوكي إن، ناكامورا إس، هارتويغ جيه إتش، ستوسيل تي بي (مارس 1999). "يستهدف بروتين GTPase الصغير RalA بروتين الفيلامين لتحفيز تكوين الأرجل الخيطية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 96 (5): 2122-2128 . Bibcode : 1999PNAS...96.2122O . doi : 10.1073 / pnas.96.5.2122 . PMC 26747. PMID 10051605 .  
  7. 1 2 بنتلي د، تورويان-ريموند أ (1986). "اضطراب مسار نمو الخلايا العصبية الرائدة المحرومة من الأرجل الخيطية بفعل معالجة السيتوكالاسين". نيتشر . 323 ( 6090): 712-715 . Bibcode : 1986Natur.323..712B . doi : 10.1038/323712a0 . PMID 3773996. S2CID 4371667 .  
  8. كريس هـ، ستيلزر إي إتش، هولزر د، بوس ف، غريفيثس ج، روهرباخ أ (يوليو 2007). "تعمل الأرجل الخيطية كأذرع بلعمية وتسحب بخطوات منفصلة وبسرعة تعتمد على الحمل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (28): 11633-11638 . Bibcode : 2007PNAS..10411633K . doi : 10.1073 / pnas.0702449104 . PMC 1913848. PMID 17620618 .  
  9. بنتلي د، تورويان-ريموند أ (1986). "اضطراب مسار نمو الخلايا العصبية الرائدة المحرومة من الأرجل الخيطية بفعل معالجة السيتوكالاسين". نيتشر . 323 ( 6090): 712-715 . Bibcode : 1986Natur.323..712B . doi : 10.1038/323712a0 . PMID 3773996. S2CID 4371667 .  
  10. يوست ر، بونهوفر ت (يناير 2004). " نشأة الأشواك التغصنية: رؤى من الدراسات فوق البنيوية والتصويرية". مراجعات الطبيعة. علم الأعصاب . 5 (1): 24-34 . doi : 10.1038/nrn1300 . PMID 14708001. S2CID 15126232 .  
  11. راغوناثان أ، سيفاكاماسوندري ر، وولينسكي ج، بودار ر، وايس مان إس إم (أغسطس 2001). "التحليل الوظيفي لجين B144/LST1: جين في مجموعة عامل نخر الورم يحفز تكوين أقدام خيطية طويلة في الخلايا حقيقية النواة". بحوث الخلية التجريبية . 268 (2): 230-244 . doi : 10.1006/excr.2001.5290 . PMID 11478849 . 
  12. كريس هـ، ستيلزر إي إتش، هولزر د، بوس ف، غريفيثس ج، روهرباخ أ (يوليو 2007). "تعمل الأرجل الخيطية كأذرع بلعمية وتسحب بخطوات منفصلة وبسرعة تعتمد على الحمل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 104 (28): 11633-11638 . Bibcode : 2007PNAS..10411633K . doi : 10.1073 / pnas.0702449104 . PMC 1913848. PMID 17620618 .  
  13. ليمان إم جيه، شيرر إن إم، ماركس سي بي، بايبيرت إم، موثيس دبليو (يوليو 2005). "حركة الفيروسات المدفوعة بالأكتين والميوسين على طول الأرجل الخيطية تسبق دخولها إلى الخلايا" . مجلة بيولوجيا الخلية . 170 (2): 317-325 . doi : 10.1083/jcb.200503059 . PMC 2171413. PMID 16027225 .  
  14. كروسون سي إي، كلايس إس دي، بيورمان آر دبليو (أبريل 1986). "التئام الجروح الظهارية في قرنية الأرنب: عملية ثنائية الطور" . طب العيون الاستقصائي وعلوم الرؤية . 27 (4): 464-473 . PMID 3957565 . 
  15. جاسينتو أ، وود و، بالايو ت، تورمين م، مارتينيز-أرياس أ، مارتن ب (نوفمبر 2000). "الالتصاق الظهاري الديناميكي القائم على الأكتين ومطابقة الخلايا أثناء إغلاق الظهر في ذبابة الفاكهة" . علم الأحياء الحالي . 10 (22): 1420-1426 . Bibcode : 2000CBio...10.1420J . doi : 10.1016/S0960-9822(00)00796-X . PMID 11102803 . 
  16. هان واي إتش، تشونغ سي واي، ويسلز دي، ستيفنز إس، تيتوس إم إيه، سول دي آر، فيرتل آر إيه (ديسمبر 2002). "ضرورة وجود أحد أفراد عائلة البروتينات الفسفورية المحفزة بموسعات الأوعية الدموية لالتصاق الخلايا، وتكوين الأرجل الخيطية، والانجذاب الكيميائي في الديكتيوستيليوم" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (51): 49877-87 . doi : 10.1074/jbc.M209107200 . PMID 12388544 . 
  17. كوهين م، جورجيو م، ستيفنسون ن ل، ميودونيك م، باوم ب (يوليو 2010). "تنقل الأرجل الخيطية الديناميكية إشارات دلتا-نوتش المتقطعة لتحسين النمط أثناء التثبيط الجانبي" . خلية النمو . 19 (1): 78-89 . doi : 10.1016/j.devcel.2010.06.006 . PMID 20643352 . 
  18. بيركيمير إف، بيج، كيه إم (يونيو 2023). "ديناميكيات اقتران إشارات نوتش-دلتا ثنائية الأبعاد" . العلوم البيولوجية الرياضية . 360 (1) 109012. doi : 10.1016/j.mbs.2023.109012 . PMID 37142213 . 
  19. لوسون، ن. د.، وينشتاين، ب. م. (أغسطس 2002). "التصوير الحيوي لتطور الأوعية الدموية الجنينية باستخدام أسماك الزيبرا المعدلة وراثيًا" . علم الأحياء التنموي . 248 (2): 307-318 . doi : 10.1006/dbio.2002.0711 . PMID 12167406 . 
  20. فاسيوكين ف، باور س، ين م، فوكس إي (يناير 2000). "بلمرة الأكتين الموجهة هي القوة الدافعة لالتصاق الخلايا الظهارية" . الخلية . 100 (2): 209-19 . doi : 10.1016/S0092-8674(00)81559-7 . PMID 10660044 . 
  21. ميلر ج، فريزر إس إي، مكلاي د (أغسطس 1995). "ديناميكيات الأرجل الخيطية الرقيقة أثناء عملية التكوين الجنيني لقنفذ البحر" . التطور . 121 (8): 2501-11 . doi : 10.1242/dev.121.8.2501 . PMID 7671814 . 
  22. ماكلاي، د. ر. (ديسمبر 1999). "دور الأرجل الخيطية الرقيقة في الحركة والتكوين الشكلي". بحوث الخلية التجريبية . 253 (2): 296-301 . doi : 10.1006/excr.1999.4723 . PMID 10585250 . 
  23. فاسينكوفا، إي.، لوغينبول، د.، تشيبا، أ. (يناير 2006). "توسع الأرجل الدبقية نطاق التواصل المباشر بين الخلايا الدبقية والعصبية أثناء نمو الجهاز العصبي المركزي في ذبابة الفاكهة". علم الأعصاب الجزيئي والخلوي . 31 (1): 123-130 . doi : 10.1016/j.mcn.2005.10.001 . PMID 16298140. S2CID 39541898 .  
  24. ريتزنثالر إس، سوزوكي إي، تشيبا إيه (أكتوبر 2000). "تتفاعل الأرجل الخيطية بعد المشبكية في الخلايا العضلية مع محاور الخلايا العصبية الحركية المغذية لها". مجلة نيتشر لعلم الأعصاب . 3 (10): 1012-1017 . doi : 10.1038/79833 . PMID 11017174. S2CID 23718828 .  
  25. تشين، و. ت. (أغسطس 1989). "النشاط البروتيني للنتوءات السطحية المتخصصة المتكونة عند مواقع تلامس الخلايا المتحولة في الوريدات". مجلة علم الحيوان التجريبي . 251 (2): 167-185 . Bibcode : 1989JEZ...251..167C . doi : 10.1002/jez.1402510206 . PMID 2549171 . 
  26. تارون جي، سيريلو دي، جيانكوتي إف جي، كوموليو بي إم، مارشيزيو بي سي (يوليو 1985). "تلتصق الخلايا الليفية المحولة بفيروس ساركوما روس بشكل أساسي عند نتوءات منفصلة من الغشاء البطني تسمى البودوسومات". بحوث الخلايا التجريبية . 159 (1): 141-157 . doi : 10.1016/S0014-4827(85)80044-6 . PMID 2411576 . 
  27. بوبيسكو إل إم، فوسون-بيليغريني إم إس (أبريل 2010). "الخلايا التيلوسيتية - حالة من الصدفة السعيدة: المسار المتعرج من الخلايا الخلالية لكاجال (ICC)، عبر الخلايا الخلالية الشبيهة بكاجال (ICLC) إلى الخلايا التيلوسيتية" . مجلة الطب الخلوي والجزيئي . 14 (4): 729-740 . doi : 10.1111 / j.1582-4934.2010.01059.x . PMC 3823108. PMID 20367664 .  
  28. رستم أ، سافريش ر، ماركوفيتش إ، والثر ب، جيرديس هـ هـ (فبراير 2004). "الطرق النانوية الأنبوبية لنقل العضيات بين الخلايا". مجلة ساينس . 303 (5660): 1007-1010 . رمز Bibcode : 2004Sci...303.1007R . doi : 10.1126/science.1093133 . PMID 14963329. S2CID 37863055 .  
  29. توماس إس، بوبوف في إل، ووكر دي إتش (ديسمبر 2010). "آليات خروج بكتيريا إيرليخيا داخل الخلايا" . PLOS ONE . 5 (12) e15775. Bibcode : 2010PLoSO...515775T . doi : 10.1371/ journal.pone.0015775 . PMC 3004962. PMID 21187937 .  
  30. فورد سي، نانس أ، بوكرو إي، هايوارد آر دي (مايو 2018). ويلش إم دي (محرر). "تستغل الكلاميديا ​​آلية الالتقاط بالخيوط الخلوية ومسارًا شبيهًا بالبلعمة الكبيرة لدخول الخلية المضيفة" . مجلة PLOS للأمراض . 14 (5) e1007051. doi : 10.1371/journal.ppat.1007051 . PMC 5955597. PMID 29727463 .  
  31. ليمان إم جيه، شيرر إن إم، ماركس سي بي، بايبيرت إم، موثيس دبليو (يوليو 2005). "حركة الفيروسات المدفوعة بالأكتين والميوسين على طول الأرجل الخيطية تسبق دخولها إلى الخلايا" . مجلة بيولوجيا الخلية . 170 (2): 317-325 . doi : 10.1083/jcb.200503059 . PMC 2171413. PMID 16027225 .  
  32. ليدكي دي إس، ليدكي كيه إيه، ريجر بي، جوفين تي إم، أرندت-جوفين دي جيه (أغسطس 2005). " التواصل مع الإشارات: تستشعر الأرجل الخيطية عامل نمو البشرة وتستجيب بالنقل الرجعي الموجه للمستقبلات المنشطة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 170 (4): 619-626 . doi : 10.1083/jcb.200503140 . PMC 2171515. PMID 16103229 .  
  33. بوحدو م، ميمون د، ماير ب، وايت ك م، ريزيلج ف ف، كوريا ماريرو م، وآخرون . (أغسطس 2020). "المشهد العالمي للفسفرة في عدوى فيروس سارس-كوف-2" . مجلة سيل . 182 (3): 685-712.e19. doi : 10.1016/j.cell.2020.06.034 . PMC 7321036. PMID 32645325 .   
  34. بيردسلي ج (يونيو 1999). "التواصل مع العالم الرقمي". مجلة ساينتفك أمريكان . 280 (6): 24. رمز Bibcode : 1999SciAm.280f..24B . doi : 10.1038/scientificamerican0699-24b (غير نشط في 12 يوليو 2025).{{cite journal}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  35. ماليتيك-سافاتيك م، مالينو ر، سفوبودا ك (مارس 1999). "التكوين السريع للتغصنات في تغصنات منطقة CA1 في الحصين الناتج عن النشاط المشبكي". مجلة ساينس . 283 (5409): 1923-1927 . doi : 10.1126/science.283.5409.1923 . PMID 10082466 . 
  36. لوريدا، كلوديا لوبيز (16 ديسمبر 2022). "أدمغة الفئران البالغة تعج بـ'المشابك الصامتة'"تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 ديسمبر 2022 .
  37. فاردالاكي، ديميترا؛ تشونغ، كوانغهون؛ هارنيت، مارك ت. (ديسمبر 2022). "الأرجل الخيطية ركيزة هيكلية للمشابك الصامتة في القشرة المخية الحديثة لدى البالغين" . مجلة نيتشر . 612 (7939): 323-327 . Bibcode : 2022Natur.612..323V . doi : 10.1038/s41586-022-05483-6 . ISSN 1476-4687 . PMID 36450984. S2CID 254122483 .