Маточное молочко пчел поможет сохранить эмбриональные стволовые клетки — Naked Science
06.12.2018
Редакция

Маточное молочко пчел поможет сохранить эмбриональные стволовые клетки

В Стэнфорде идентифицировали у млекопитающих белок, сходный по структуре с активным компонентом маточного молочка медоносной пчелиной матки. Этот протеин позволяет сохранять плюрипотентность у культивируемых эмбриональных стволовых клеток.

pchyoly_2
©Wikipedia

Неожиданное открытие, вероятно, подольет масла в огонь многолетних споров о регенеративной силе маточного молочка. Что еще важнее, открытие дает новые пути к плюрипотентности (способности клеток дифференцироваться во все типы клеток) и предлагает новые способы сохранения стволовых клеток в состоянии анабиоза до тех пор, пока они не понадобятся для будущих терапий. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

 

Маточное молочко — один из главных компонентов строгой иерархии внутри пчелиного улья. Когда возникает потребность в новой пчелиной матке (в случае смерти предыдущей или увеличения «населения» большого улья), рабочие пчелы выбирают несколько личинок самок и кормят их исключительно маточным молочком — вязким, слегка кислотным веществом, состоящим из воды, белков и сахаров, — а позже переключаются на комбинацию маточного молочка, меда и пыльцы, известную как перга.  

 

Как именно подобная диета влияет на развитие именно пчеломатки, а не обычной рабочей пчелы, остается загадкой, которую и взялся разрешить доктор медицинских наук Кевин Ван (Kevin Wang). Он и его коллеги сосредоточились на белке MRJP1 (royalactin), который считается активным ингредиентом маточного молочка, применив его на эмбриональных стволовых клетках мыши для изучения их реакции.

 

Кевин Ван держит колбу с клетками, которые были созданы для производства протеина Regina – белка млекопитающего, сходного по структуре с активным компонентом маточного молочка пчел. / © Paul Sakuma

 

«Чтобы маточное молочко повлияло на развитие королевы, оно должно работать и в ранних клетках личинок пчел. Поэтому мы решили проанализировать, какое влияние оно оказывает на эмбриональные стволовые клетки и оказывает ли вообще», — объясняет Ван.

 

К своему удивлению ученые обнаружили, что добавление этого протеина остановило размножение эмбриональных стволовых клеток даже при отсутствии ингибиторов, хотя обычно они нужны для того, чтобы мешать клеткам дифференцироваться в культуре ненадлежащим образом. 

 

Дополнительные эксперименты показали, что стволовые клетки, обработанные белком royalactin, демонстрировали экспрессию генов, сходную со стволовыми клетками, выращенными в присутствии ингибиторов. Они также производили белки, связанные с плюрипотентностью, в то же время уменьшая производство белков, важных для дифференциации. Такая реакция клеток ввела ученых в замешательство, так как млекопитающие белка MRJP1 не производят.

 

В поисках ответов исследователи обратились к базе данных, которая описывает трехмерную структуру белков. Подобно замку и ключу, многие белки могут точно совмещаться с другими белками или биологическими молекулами. Ученые занялись поиском другого белка у млекопитающих, который имитирует форму, но не последовательность MRJP1.

 

Их ждал успех: Ван нашел у млекопитающих белок под названием NHLRC3, который, как и прогнозировалось, имел структуру, сходную с royalactin, и был произведен в начале эмбрионального развития у всех животных — от угрей до людей. Кроме того, они обнаружили, что NHLRC3, как и royalactin, способен поддерживать плюрипотентность в эмбриональных клетках мыши, вызывая аналогичную картину экспрессии генов в тех клетках, которые подвергаются действию MRJP1. Найденный белок ученые переименовали в Regina, что с латыни переводится как «королева».

 

Далее исследователи планируют изучить, имеет ли Regina терапевтическое значение при заживлении ран или регенерации клеток у взрослых животных. Они также надеются, что их находка поможет найти лучшие способы сохранять эмбриональные стволовые клетки, выращенные в лабораторных условиях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: