• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16 февраля
Даниил Сухинов
3 782

Найден механизм контроля клеток, ответственных за регенерацию человеческих тканей

5.5

Международная группа ученых обнаружила механизм, позволяющий стволовым клеткам принимать решение о судьбе дочерних клеток еще во время деления. Полученные данные помогут в разработке новых способов стимулирования регенерации тканей для ускорения восстановления после повреждений, а возможно, и для лечения дегенеративных заболеваний.

Изображения, полученные на флуоресцентном микроскопе показывают иммунофлуоресцентное (IF) окрашивание белка RISP в митохондриальных доменах, обогащенных старыми или новыми метками
Изображения, полученные на флуоресцентном микроскопе показывают иммунофлуоресцентное (IF) окрашивание белка RISP в митохондриальных доменах, обогащенных старыми или новыми метками. / ©Döhla J., et al., Nature Cell Biology, 2022

Тканевые стволовые клетки содержатся в большом количестве тканей нашего организма. Они отвечают за регенерацию этих тканей и могут стать любой клеткой, характерной для конкретной ткани, в которой она находится. Это свойство называется мультипотентностью, в отличие от плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток, которые могут стать любой клеткой всего организма — хоть нейроном, хоть миоцитом (клеткой мышечной ткани).

При делении стволовой клетки образуются две дочерние, которые могут быть как стволовыми, так и дифференцированными клетками ткани. Новая работа исследователей из Университета Хельсинки (Финляндия), а также их коллег из Швеции и Германии посвящена изучению механизма, согласно которому дочерние стволовые клетки определяют, дифференцироваться им или же остаться стволовыми. Точнее, на судьбу дочерних клеток влияет неравномерное наследование митохондрий от родительской клетки.

При изучении деления эпителиальных стволовых клеток ученые обнаружили, что если в дочернюю клетку попадает достаточно много старых, но при этом более активных митохондрий, она теряет способность к самообновлению и дифференцируется в клетку, поддерживающую функцию эпителия. В то же время другая дочерняя клетка, получившая более молодые митохондрии, продолжает жить как стволовая.

Все дело в том, что в недавно синтезированных митохондриях низкий уровень особого железо-серного белка, участвующего в цепи переноса электронов — важном этапе клеточного дыхания. Из-за этого в органеллах глюкоза в большей степени окисляется по альтернативному (относительно стандартного гликолиза) пентозофосфатному пути, что позволяет дочерней клетке оставаться стволовой. Во второй клетке более зрелые митохондрии в полную силу используют обычный гликолиз для окисления глюкозы и получения энергии, что способствует дифференцировке клетки.

Схематичное описание эксперимента. Новые и старые митохондрии различали при помощи флуоресцентных меток
Схематичное описание эксперимента. Новые и старые митохондрии различали при помощи флуоресцентных меток / ©Döhla J., et al., Nature Cell Biology, 2022

«Включение генов, определяющих клеточные функции, в итоге определяет и дифференцировку клеток, но метаболизм, по-видимому, служит самым первым фактором, влияющим на их судьбы», — комментирует работу доцент Пекка Катайисто (Pekka Katajisto) из Хельсинкского института естественных наук (HiLIFE) Хельсинкского университета.

«Когда мы ограничили клеточное дыхание, уменьшив количество одного белка, в большом количестве содержащегося в старых митохондриях, дочерние клетки фактически остались самообновляющимися стволовыми клетками», — добавляет доктор-исследователь Джулия Говениус (Julia Govenius) из Хельсинкского университета.

Их работа наглядно демонстрирует, что даже небольшие различия в белковом составе митохондрий могут влиять на метаболизм целых клеток и в итоге на судьбу этих клеток в тканях. Это открытие — часть фундаментального исследования, которое закладывает основу для разработки новых способов стимулирования регенерации тканей (например, при дегенеративных заболеваниях) или для ускорения восстановления после их повреждения.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Cell Biology.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Вчера, 16:09
Сергей Янкин

При помощи численного моделирования электромагнитных, механических и акустических процессов компания Tectonic Audio Labs создала современный динамик со сбалансированным излучателем (технология balanced mode radiator, или BMR). Динамик был использован в гарнитуре виртуальной реальности (VR) для корпорации Valve и теперь считается золотым стандартом для VR-аудио.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: