• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.02.2022
Даниил Сухинов
4 054

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 / Автор: Pinaria Caprarius

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

Ученые выяснили, что ацетаты — соли уксусной кислоты с переходными металлами — в комбинации с паровой обработкой снижают вязкость тяжелой, а потому трудно добываемой нефти на 58 процентов. Такой подход оказался на 19 процентов эффективнее по сравнению с действием одного лишь пара, который широко применяется при нефтедобыче.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Вчера, 09:00
ПНИПУ

Детали производственных машин отливаются из стали. Их создание требует высокой точности и качества. Один из ключевых этапов изготовления — затвердевание отливки после ее заливки в форму. Его моделирование и анализ с использованием компьютерных систем позволяет улучшить качество и эффективность производства. Это снижает затраты и ускоряет процесс, поскольку отработка конструкции и ее параметров ведется не на реальных дорогостоящих плавках, а в виртуальном пространстве. Ученые Пермского Политеха разработали и проанализировали модели затвердевания отливок деталей «качалка» и «корпус насоса», которые широко применяются в авиации, чтобы определить оптимальные условия их создания.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Позавчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: