Немецкие ученые описали, как дифференцировка стволовых клеток в мышечной ткани обеспечивается различными белками. При этом экспрессия генов, кодирующих эти белки, изменяется периодически с течением времени. Полученные данные помогут усовершенствовать методы лечения мышечных заболеваний. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Во время роста мышцы в ней развиваются новые стволовые клетки, то же самое происходит и при восстановлении мышц после повреждений. Для этого необходимо точное взаимодействие клеток ткани друг с другом. Два года назад группа ученых из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка показала, что развитие стволовых клеток регулируется с помощью белков Hes1 и MyoD, которые синтезируют клетки-предшественники. Этот процесс не постоянен, экспрессия генов, кодирующих белки, периодически изменяется. Теперь ученые выяснили, что эти колебания обеспечиваются своевременным преобразованием стволовых клеток в мышечные.
Оба белка участвуют в сигнальном пути Notch, получившем название в честь рецептора Notch, с которым взаимодействует лиганд Delta, белок клеточной поверхности. Этот широко распространенный механизм обеспечивает реакцию клеток на внешние стимулы и взаимодействие с другими клетками. Кроме того, исследователи доказали значение в этом процессе еще одного белка — Delta-like1 (Dll1).
«Он вырабатывается в активированных мышечных стволовых клетках с периодическими колебаниями, период колебаний длится от двух до трех часов, — рассказывает соавтор исследования Кармен Бирхмайер. — Каждый раз, когда часть стволовых клеток экспрессирует Dll1, его количество в других клетках также увеличивается. Эта ритмичная передача сигналов определяет, станет ли стволовая клетка новой стволовой клеткой, или превратится в мышечную клетку».
Ученые также исследовали два других белка Hes1 и MyoD, которые участвуют в росте мышц. При этом Hes1 действует как генератор ритма, а MyoD увеличивает экспрессию Dll1. С помощью генно-модифицированных мышей исследователи получили доказательства того, что осцилляции Dll1 играют решающую роль в регулировании трансформации стволовых клеток в мышечные.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
