The Differentiation of the Olfactory Placode in Xenopus

Xenopus 후각원판의 분화

Normal development of the olfactory placode was studied to describe the sequence of events involved in the development of the olfactory placode. It has been primarily concerned with the morphological differentiation of the sensory neurons, their initial growth, maturation patterns and the contacts of their axons with the primitive prosencephalic vesicle. The olfactory organ first appears at stage 23 as a paired thickening of the two ectodermal layers: the superficial non-nervous layer (NNL) and the inner nervous layer (NL). Receptor cells differentiate from the NL and the supporting cells develop from the NNL. After stage 26 the placodal cells begin to migrate toward the epithelial surface between the NNL cells and their apical processes reach the surface at stage 28. As the apical process reaches the epithelial surface, basal processes (presumptive axons) sprout from the base of the NL cells at stage 29/30. They penetrate the underlying telencephalon by stage 32. Sensory synaptic contacts first appear at stage 37/38. Some placodal cells remain at the olfactory epithelium as basal cells while other placodal cells differentiate into olfactory neurons. The results confirmed that neurons originate exclusively from the nervous layer of the ectoderm while supporting cells originate from the NNL layer. The results also indicate that the development of olfactory neuron is independent of information from the target ftssue.

Xenopus를 사용하여 후각원판이 정상적인 상태에서 어떠한 과정을 거쳐 발달하는지 연구하였다. 특히 뉴런의 형태적 분화, 초기 발달과 성숙 양상, 축색과 원시전뇌의 접촉 등에 초점을 맞추었다. 후각원판은 stage 23에 외배엽이 두터워진 형태로 처음 나타나는데, 쌍을 이루며 각각은 표피측에 비신경층(NNL)과 안쪽의 신경층(NL)의 두 층으로 되어 있다. stage 26 후에 원판 세포는 NNL세포 틈을 비집고 상피쪽으로 이동하기 시작하며, stage 28이 되면 선단 돌기가 표피 끝에 도달한다. stage 29/30에는 NL의 기부에서 기부 돌기(미래의 축색)가 나타나 stage 32무렵 종뇌에 도달한다. 시냅스는 stage 37/38에 처음 나타난다. 일부 원판 세포들이 후각 뉴런으로 분화하는 동안 많은 원판 세포들은 기저세포로서 후각상피에 그대로 남아 있다. 연구 결과는 뉴런 외배엽의 NL에서 기원하고 지지세포는 NNL층에서 기원함을 보여주었다. 또한 시냅스 형성 전에 뉴런의 분화가 완성됨으로써 후각뉴런의 분화는 뇌의 발달과 독립적으로 일어나며 뇌의 영향을 받지 않는다는 사실을 알 수 있었다.