Британские ученые составили подробное описание изменения различных клеток планарии Schmidtea mediterranea во время регенерации. Исследователи обнаружили, что клетки тканей всех трех зародышевых листков меняют свою экспрессию генов, позволяя червю восстановить все тело из крохотного кусочка ткани. Статья опубликована в журнале Nature Cell Biology.
Свободноживущий плоский червь планария Schmidtea mediterranea известен способностью восстанавливать свое тело из крошечного кусочка ткани. Долгое время механизм этого процесса оставался загадкой. Ранее ученым было известно, как меняется активность некоторых генах во время регенерации. Однако было непонятно, как разные типы клеток меняют свою функцию. Теперь исследователи из Института медицинских исследований Стоуэрса составили подробный атлас с описанием изменения клеток во время всего процесса регенерации. Ученые обнаружили изменения в экспрессии генов, происходящих в тканях всех трех зародышевых листков.
Авторы охарактеризовали экспрессию генов в различных типах клеток во время регенерации, используя метод секвенирования РНК одиночных клеток. Всего было рассмотрено практически 300 тыс. отдельных клеток из восьми разных тканей, а также стволовых клеток. Оказалось, что пять типов клеток из всех трех зародышевых листков временно изменяли экспрессию генов во время повреждения. Кроме того, авторы обнаружили редкие клеточные состояния, наблюдаемые во время регенерации большей части тела, называемые TRACS (transient regeneration-activating cell states). Особенно важными для поддержания стволовых клеток во время регенерации оказались клетки кишечника.
«Мы не ожидали, что кишечник глобально изменит свои функции после травмы, — говорит соавтор исследования Блэр Бенхам-Пайл. — Однако для пролиферации стволовых клеток необходимы питательные вещества. При сильном повреждении червь теряет способность питаться, и регенерация подпитывается только веществами, уже присутствующими в организме. Тогда клетки кишечника изменяют свою функцию, начиная собирать питательные вещества из умирающих клеток».
Также ученые обнаружили, что ряд генов, участвующих в регенерации, также экспрессируется в опухолях, позволяя им уклоняться от иммунитета и быстрее расти. Стволовые клетки используют похожий механизм во время регенерации, поэтому понимание того, как они создают для этого условия, важно для разработки терапевтических подходов заживления ран и ограничения роста опухолей.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
