Изменение метаболизма стволовых клеток человека может лечь в основу тканевой инженерии. К такому выводу пришли исследователи из Университета штата Иллинойс (США).
В эксперименте ученые выборочно блокировали глутамин в стволовых клетках, выращенных в лабораторных условиях. Удержание аминокислоты провоцировало снижение уровня регуляторной молекулы OCT4, в результате чего стволовые клетки выходили из состояния плюрипотентности и созревали, в том числе в эндотелий, выстилающий внутреннюю поверхность сосудов. Одновременно с дифференциацией значительно сокращались общий темп роста клеток и метаболизм глутамина.
Интенсивное удержание глутамина также сопровождалось всплеском активных форм кислорода в клетках. Это приводило к «поломке» OCT4, сдерживающей их дифференциацию. По мнению исследователей, те или иные уровни окислителей или активных форм кислорода могут быть полезны для стимуляции созревания клеток.
«В рамках производства зрелых клеток из стволовых традиционно используются факторы роста в сочетании с химическими веществами. Мы хотели выяснить, что произойдет, если совместить блокирование глутамина с этим коктейлем для получения эндотелия», — сообщил автор работы Гленн Марсбум.
Вывод глутамина привел к двукратному увеличению объемов произведенной ткани по сравнению с показателями изолированного использования факторов роста. Кроме того, зрелые клетки оказались более высокого качества и сумели эффективнее организовать кровеносные сосуды в трехмерном пространстве.
В настоящее время команда работает над улучшением адаптации стволовых клеток к метаболическим процессам и требованиям зрелых органов. Это в свою очередь поможет им приблизиться к непосредственному проектированию новых кровеносных сосудов или тканей для нуждающихся пациентов.
