Способность тритонов восстановить ткань, тиражированную в клетки мыши

клетка

Регенерация ткани а-ля саламандры и тритоны кажутся, что это должен быть материал научной фантастики. Но это обычно происходит. Почему не может мы, млекопитающие просто повторно выращивают конечность или производят в большом количестве несколько новых клеток сердечной мышцы по мере необходимости?

Новое исследование предполагает, что могло бы быть очень серьезное основание: Ограничение способности наших клеток зайти без предупреждения и из клеточного цикла по желанию — предпосылка для клеточного деления, необходимого, чтобы сделать новую ткань — уменьшает возможности, что они взбесятся и сформируют потенциально смертельные раковые образования.Теперь ученые из Медицинской школы Стэнфордского университета сделали большой шаг к способности присудить эту регенерационную способность млекопитающим мышечным клеткам; они достигли этого подвига в экспериментах с лабораторными мышами, у которых они заблокировали выражение всего двух подавляющих опухоль белков. Обнаружение может подвинуть нас поближе к будущим регенеративным методам лечения у людей — удивительно путем отправки нам, исполнение шимми отодвигает эволюционное дерево.

«Тритоны восстанавливают ткани очень эффективно», сказала Хелен Бло, доктор философии, профессор Дональда Э. и Делии Б. Бэкстер и член Института Стэнфорда Биологии Стволовой клетки и Регенеративной Медицины. «Напротив, Млекопитающие являются относящимися к блоковому нерву. Мы можем восстановить печень, и это об этом.

До сих пор это была тайна относительно того, как они делают это».Blau является ведущим автором исследования, которое будет издано в Стволовой клетке Клетки 6 августа. Костандин Пайчини, доктор философии, бывший аспирант, и Джейсон Померэнц, Мэриленд, бывший постдокторский ученый в лаборатории Бло, прежде всего ответственны за работу и являются первым автором и co-ведущим-автором, соответственно.

Несмотря на то, что была большая дискуссия об использовании взрослых или эмбриональных стволовых клеток, чтобы восстановить или оживить ткани всюду по телу, в этом случае исследователи не изучали стволовые клетки. Вместо этого они занимались расследованиями, могут ли миоциты, run-the мышечные клетки завода, обычно не делящиеся, быть вызваны повторно войти в клеточный цикл и начать распространяться. Это важно, потому что самый специализированный, или дифференцируемый, клетки у млекопитающих заперты в устойчивое состояние, не позволяющее клеточное деление. И без клеточного деления, не возможно получить регенерацию.

Читать  Пересаженные бета клетки учатся иметь дело со стрессом

Напротив, клетки некоторых типов амфибий в состоянии заменить потерянную или поврежденную ткань путем поступления в клеточный цикл, чтобы дать начало большему количеству мышечных клеток. При выполнении так, клетки поддерживают свою идентичность мышцы, препятствующую тому, чтобы они отклонились от проторенного пути и стали другим, менее полезными типами клетки.

Pomerantz и Blau задались вопросом, могло ли бы быть возможно уговорить клетки млекопитающих, чтобы следовать за подобным путем. Для этого, хотя, они должны были точно определить то, что отличалось между млекопитающим и клетками саламандры когда дело доходит до контроля клеточного цикла. Один аспект включает класс белков, названных супрессорами опухоли, блокирующими несоответствующее клеточное деление.Предыдущее исследование показало, что супрессор опухоли, названный ретинобластомой или Rb, играет важную роль в предотвращении многих типов специализированных клеток млекопитающих, включая найденных в мышце, от деления волей-неволей.

Но эффект блокирования выражения Rb в клетках млекопитающих был противоречив: В некоторых случаях это позволило клетки сусловарочному котлу в клеточный цикл; в других это не имеет.Исследователи использовали некоторое эволюционное расследование, чтобы выяснить тот другой супрессор опухоли, названный, ОПН мог бы быть включен. Как Rb, ОПН работы, чтобы бросить тормоза на клеточный цикл в ответ на внутренние сигналы. Экспертиза эволюционного дерева дала ключевое представление.

Они видели, что ОПН сначала возник у цыплят. Это найдено у других птиц и млекопитающих, но не у животных как саламандры, расположенные на более низких ветках. Убедительно, это также отсутствует в клеточных линиях, начинающих ездить на велосипеде, когда Rb потерян, и это выражается по поводу более-низких-,-чем-нормальный уровней в млекопитающей печени — единственный орган, который мы люди можем восстановить.

На основе работы предыдущих следователей с тритонами Бло сказал, что нам «казалось, что у них нет тех же ограничений на рост. Мы выдвинули гипотезу, что, возможно, во время развития, люди получили супрессор опухоли, не существующий у более низких животных за счет регенерации».Конечно же, Pajcini и Pomerantz нашли, что блокирование выражения и Rb и ARF позволило отдельным миоцитам, изолированным от мышцы мыши дедифференцировать и начинать делиться.

Читать  Кожа, переделанная в клетки печени - потенциальная основанная на клетке терапия для пациентов с печенью и другими болезнями

Когда они откладывают клетки в мышей, они смогли слиться с существующими мышечными волокнами — пока выражение Rb было восстановлено. Без Rb пересаженные клетки распространились чрезмерно и разрушили структуру оригинальной мышцы.«Эти миоциты достигли точки невозврата», сказал Бло. «Они не могут только начать делиться снова.

Но здесь мы показываем, что временно блокирование выражения всего двух белков может восстановить древнюю способность способствовать млекопитающей мышце».Ключевое слово здесь «временно». Как ясно из экспериментов на мышах, блокирование выражения супрессоров опухоли в клетках млекопитающих может быть хитрым гамбитом. Надолго удаление этих белков может привести к безконтрольному клеточному делению.

Но, временная и хорошо управляемая потеря — как исследователи создала здесь — мог быть полезный терапевтический инструмент.Исследование потребовало, чтобы некоторая сложная технология отделила отдельные миоциты от друг друга для исследования.

Для этого Пайчини поехал в Мюнхен, чтобы изучить, как оптимизировать метод, обычно используемый на сохраненных замораживанием и фиксированных секциях ткани — «лазерное катапультирование микродиссекции» — для использования с живыми клетками. Но усилие окупилось, когда он смог доказать окончательно, что, как только выражение этих двух белков было заблокировано, отдельные живые клетки, фактически, делились на культуру.Затем, исследователи хотели бы видеть, работает ли метод в других типах клетки, как те из поджелудочной железы или сердца, и могут ли они побудить его происходить в ткани на местах раны. Если так, может быть возможно вызвать временную пролиферацию клеток как средство терапии для множества болезней.

В дополнение к Blau, Пайчини и Померэнцу, среди других Стэнфордских исследователей, вовлеченных в исследование, старший научный сотрудник Стефан Корбель, доктор философии, и доцент педиатрии и генетики Жюльен Сейдж, доктор философии Пайчини теперь в Университете Пенсильвании, и Pomerantz является доцентом хирургии в Калифорнийском-университете-Сан-Франциско.Исследование было поддержано Национальными Институтами Здоровья и Фондом Бэкстера.

Источник:Медицинский центр Стэнфордского университета


Способность тритонов восстановить ткань, тиражированную в клетки мыши: 9 комментариев

  1. ультрас вообще отбросы околофутбольного мира (не путать с нормальными болелами, которых большинство)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *