PDX1

في نمو البنكرياس ، يُعبَّر عن جين Pdx1 بواسطة مجموعة من الخلايا في المنطقة الخلفية للأمعاء الأمامية من الأديم الباطن النهائي ، وتُنتج الخلايا الظهارية Pdx1 ⁺ براعم البنكرياس النامية ، وفي النهاية، البنكرياس بأكمله - بما في ذلك خلاياه الإفرازية الخارجية، والغدية الصماء، والقنوات. ^{[ 11 ]} تظهر خلايا Pdx1 ⁺ البنكرياسية لأول مرة في اليوم الجنيني 8.5-9.0 للفأر (E8.5-9.0)، ويستمر التعبير عن جين Pdx1 حتى اليوم الجنيني 12.0-12.5 (E12.0-E12.5). ^{[ 12 ]} تُكوّن الفئران المتماثلة الجينات المُفتقرة لجين Pdx1 براعم بنكرياسية، لكنها تفشل في تكوين بنكرياس كامل، ^{[ 13 ]} أما الفئران المُعدّلة وراثيًا التي يؤدي فيها استخدام التتراسيكلين إلى موت الخلايا Pdx1 ^+، فتصبح شبه خالية من البنكرياس تمامًا إذا تم إعطاء الدوكسيسيكلين (مشتق التتراسيكلين) طوال فترة حمل هذه الفئران المُعدّلة وراثيًا، مما يُوضح ضرورة وجود الخلايا Pdx1 ⁺ في نمو البنكرياس. ^{[ 12 ]}

يُعتبر Pdx1 أول مؤشر معتمد لتكوّن خلايا البنكرياس، حيث تُتحكم عوامل النسخ اللاحقة في مصير هذه الخلايا. ^{[ 13 ]} تتكون البرعمة البنكرياسية الأولية من خلايا جذعية بنكرياسية موجبة ^لـ Pdx1، والتي تُعبر أيضًا عن Hlxb9 و Hnf6 و Ptf1a و NKX6-1 . تتكاثر هذه الخلايا وتتفرع استجابةً لإشارات FGF-10 . بعد ذلك، يبدأ تمايز خلايا البنكرياس؛ حيث تُثبط إشارات Notch في مجموعة من الخلايا ، والتي تُعبر لاحقًا عن Ngn3 . تُعد هذه المجموعة ^{الموجبة لـ} Ngn3 مجموعة عابرة من الخلايا الجذعية الصماء البنكرياسية ، والتي تُنتج خلايا α وβ وΔ وPP وε في جزر لانغرهانس . ^{[ 12 ]} ستُنتج خلايا أخرى مجموعات خلايا البنكرياس الخارجية والقنواتية .

تتضمن المراحل النهائية لتطور البنكرياس إنتاج أنواع مختلفة من الخلايا الصماء ، بما في ذلك خلايا بيتا المنتجة للأنسولين وخلايا ألفا المنتجة للجلوكاجون . يُعدّ Pdx1 ضروريًا لنضوج خلايا بيتا: إذ تُعبّر خلايا بيتا النامية عن Pdx1 و NKX6-1 والأنسولين معًا ، وهي عملية تؤدي إلى تثبيط MafB وتفعيل MafA ، وهو تحوّل ضروري في نضوج خلايا بيتا. ^{[ 11 ]} في هذه المرحلة من تطور البنكرياس، يؤدي الانخفاض التجريبي في التعبير عن Pdx1 إلى إنتاج عدد أقل من خلايا بيتا وزيادة مصاحبة في عدد خلايا ألفا. ^{[ 14 ]}

في البنكرياس الناضج، يبدو أن التعبير عن جين Pdx1 ضروري للحفاظ على خلايا بيتا وبقائها. فعلى سبيل المثال، يؤدي خفض مستوى التعبير عن Pdx1 تجريبياً في هذه المرحلة إلى زيادة إنتاج خلايا بيتا لهرمون الغلوكاغون، ^{[ 15 ]} مما يشير إلى أن Pdx1 يثبط تحول خلايا بيتا إلى خلايا ألفا. علاوة على ذلك، يبدو أن Pdx1 يلعب دوراً هاماً في التوسط في تأثير الأنسولين على موت خلايا بيتا المبرمج (الاستماتة): إذ يحمي تركيز منخفض من الأنسولين خلايا بيتا من الاستماتة، ولكن ليس في الخلايا التي تم فيها تثبيط التعبير عن Pdx1. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

يُعدّ Pdx1 ضروريًا لنمو الجزء العلوي من الاثني عشر والحفاظ على الوصلة المعدية الاثني عشرية. ^{[ 18 ]} تعتمد خلايا الأمعاء الدقيقة في الاثني عشر ، وغدد برونر ، والخلايا المعوية الصماء (بما في ذلك تلك الموجودة في غار المعدة ) على التعبير عن Pdx1. وهو جين ParaHox ، الذي يُحدد، جنبًا إلى جنب مع Sox2 و Cdx2 ، التمايز الخلوي الصحيح في الجزء العلوي من الأمعاء. ^{[ 18 ]} في الاثني عشر لدى الفئران البالغة، تم تحديد العديد من الجينات التي تعتمد على التعبير عن Pdx1، بما في ذلك بعض الجينات التي تؤثر على امتصاص الدهون والحديد. ^{[ 19 ]}