ГенетикаМедицина и здоровье

В пантах оленей обнаружены стволовые клетки с сильным регенеративным потенциалом

При изучении регенерации органов у млекопитающих китайские исследователи обнаружили, что клетки-предшественники бластемы оленьих рогов являются возможным источником законсервированных клеток регенерации у высших позвоночных. Опубликованная в журнале Science статья предполагает, что результаты могут быть применены в клиническом восстановлении костей. При активации ключевых характерных генов их потенциально можно использовать в регенеративной медицине для восстановления костей или конечностей.

Регенерация конечностей и органов является давно желанной технологией в медицинской науке. У людей есть некоторые ограниченные регенеративные способности, в основном в нашей печени. Если часть печени удалить, оставшаяся часть печени начнет расти, пока не достигнет своего первоначального функционального размера.

Легкие, почки и поджелудочная железа тоже могут это делать, хотя и не так эффективно.

Сравните это с ящерицей, регенерирующей хвост, рыбкой данио, заменяющей плавник, крабом, отращивающим клешню, или аксолотлем-саламандрой, который может восстанавливать органы, конечности, спинной мозг и даже отсутствующую мозговую ткань.

Есть один тип млекопитающих, который занимается регенеративным поведением очень рутинным и надежным способом, — это олени. Рога самца оленя ежегодно отрастают как живая ткань, с кровеносными сосудами и нервами, обернутыми вокруг быстрорастущей костной структуры.

Ученые документируют структуру, подобную бластеме, присутствующую во время регенерации рогов, похожую на структуру, участвующую в регенерации конечностей амфибий, что указывает на консервативную биологическую особенность, доступную для регенерации тканей позвоночных.

Есть еще одно млекопитающее с ограниченной способностью отращивать части конечности — мыши. Мыши могут регенерировать кончики передних пальцев.

Межвидовое сравнение показало, что регенеративные клетки-предшественники, сходные с обнаруженными в бластемоподобной структуре оленьих рогов, также присутствуют в регенеративном кончике переднего пальца мыши, но не в нерегенеративных пальцах мыши. Эти гены также отличались от тех, что были обнаружены в конечностях аксолотлей или плавниках рыбок данио.

Согласно исследованию, «это предполагает существование относительно консервативных клеточных и молекулярных механизмов только для двух известных случаев регенеративной способности в придаточных органах млекопитающих».

Чтобы полностью задокументировать динамику транскрипции генов и оценить изменения типа клеток во время регенерации рогов, исследовательская группа провела секвенирование РНК одиночных клеток рогов на разных стадиях регенерации и сборку генома на уровне хромосом самца пятнистого оленя.

Было проанализировано 74 730 клеток, охватывающих критические стадии регенерации рогов, и были обнаружены некоторые замечательные связи между типами клеток, которые, как сообщается, имеют решающее значение для регенерации конечностей у лягушек и аксолотлей, а также регенерации у мышей.

На мышах был проведен эксперимент, чтобы проверить роль этих клеток-предшественников.

В эксперименте клетки-предшественники рогов были введены в головы лабораторных мышей. На черепных коробках мышей появились похожие на рога костяные хрящевые образования, которые были рекрутированы не из местных тканей, а полностью из роста трансплантированных стволовых клеток, что свидетельствует о том, что ученые успешно выделили основные типы клеток для регенерации.

Источник
Science
Показать больше
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Back to top button