Стволовые клетки представляют собой базу для регенерации стареющих тканей. Их возможность с одной стороны самовозобновляться, а с другой – дифференцироваться в клетки различных тканей регулируется прямым взаимодействием с их окружением – так называемой нишей, клетки которой являются «обычными» соматическими клетками, подверженными старению (1).
Необходимо понять, каким образом можно «омолаживать» ниши стволовых клеток для сохранения пролиферативной активности стволовых клеток организма. Предотвращение старения ниш стволовых клеток. С течением времени ниша стареет, накапливаются ошибки и повреждения. Это приводит к потере функциональности, а именно – к ухудшению пролиферативного потенциала самих стволовых клеток. Как следствие – сокращается их количество, а также уменьшается выработка сигнальных молекул, которые направляют стволовые клетки по тому или иному пути дифференцировки.
Создание искусственной ниши.
Лаборатория Эрин Лавик занимается изучением ниш нервных стволовых клеток с целью разработки терапевтических средств для лечения повреждений спинного мозга, глаукомы и дегенерации ретины. В частности, ими была проведена интересная работа по воссозданию искусственной ниши для нервных стволовых клеток с помощью синтетических полимеров. Проект оказался довольно успешным, но, к сожалению, слишком дорогостоящим для использования его в лабораторных целях. Тем не менее, эксперименты показали, что такой подход – создание искусственных ниш для стволовых клеток – в принципе возможен.
Модель для изучения стволовых ниш.
Сперматозоиды дрозофилы образуются из зародышевых клеток, которые образуют кластеры, окруженные так называемыми «хаб» или узловыми клетками. Эти клетки не делятся. Они сами по себе не являются зародышевыми, но поддерживают зародышевые стволовые клетки и координируют развитие спермы, то есть являются клетками стволовой ниши. Команда ученых, возглавляемая Лин Джоунс из Института Солк (Калифорния), изучала окружение зародышевых клеток дрозофилы, из которых впоследствии образуются сперматозоиды. Исследователи обнаружили, что эта ниша активно обновляется популяцией незародышевых клеток. Для развития регенеративной медицины очень важно найти ответ на вопрос: каким образом стволовые клетки создают и поддерживают клетки ниши, которые в свою очередь поддерживают жизнедеятельность других стволовых клеток. Вероятно, профессор Джоунс нашла удобную модель для изучения этого вопроса. Эксперименты ее группы показали, что соматические стволовые клетки дают начало двум линиям: цистовым клеткам, которые энкапсулируют сперму, и узловым клеткам, которые формируют саму стволовую нишу (2). Эта работа выявила модель для последующего изучения и понимания, какие механизмы определяют дальнейшую судьбу стволовых клеток и как они меняются в ходе старения организма.
Публикации:
1. Wagner at al. «Aging of hematopoietic stem cells is regulated by the stem cell niche», Experimental gerontology, 2008).
2. Voog et.al., «Multipotent somatic stem cells contribute to the stem cell niche in the Drosophila testis», Nature, 2008
Эрин Лэвик Erin LaviK Йельский Университет, США (Yale University, USA)
Лин Джоунс Leanne JoneS Институт Солк, Калифорния, США (Salk Institute for Biological Studies, USA)
| → > |
|---|
