Процесс «самопоедания» стволовых клеток может стать ключом к новым методам регенеративной терапии

ФИЛАДЕЛЬФИЯ. Процесс самопоедания в эмбриональных стволовых клетках, известный как шаперон-опосредованная аутофагия (CMA), и связанный с ним метаболит могут служить многообещающими новыми терапевтическими мишенями для восстановления или регенерации поврежденных клеток и органов, как показывают исследователи Penn Medicine в новом исследовании, опубликованном в Интернете. в науке .

Человеческие тела содержат более 200 различных типов специализированных клеток. Все они могут происходить из эмбриональных стволовых (ES) клеток, которые непрерывно самообновляются, сохраняя при этом способность дифференцироваться в любой тип клеток у взрослых животных, состояние, известное как плюрипотентность. Исследователям известно, что метаболизм клеток играет роль в этом процессе; однако неясно, как именно работает внутренняя проводка клеток, чтобы поддерживать это состояние и в конечном итоге определять судьбу стволовых клеток.

Новое доклиническое исследование впервые показывает, как стволовые клетки удерживают CMA на низком уровне, чтобы способствовать самообновлению, и когда стволовые клетки готовы, они отключают это подавление, чтобы, среди прочего, усиливать CMA и дифференцировать в специализированные клетки.

«Это интригующее открытие в области биологии стволовых клеток и для исследователей, стремящихся разработать методы лечения регенерации тканей или органов», – сказал старший автор Сяолу Ян, доктор философии , профессор биологии рака и исследователь из Исследовательского института рака семьи Абрамсона в Медицинская школа Перельмана при Университете Пенсильвании. «Мы раскрываем два новых способа потенциально управлять самообновлением и дифференцировкой стволовых клеток: CMA и метаболит, известный как альфа-кетоглутарат, который регулируется CMA. Рациональное вмешательство или управление этими функциями могло бы стать мощным способом повышения эффективности подходов регенеративной медицины ».

Аутофагия – это механизм поедания клеток, необходимый для выживания и функционирования большинства живых организмов. Когда клетки питаются самостоятельно, внутриклеточные материалы доставляются в лизосомы, которые представляют собой органеллы, которые помогают расщеплять эти материалы. Есть несколько форм аутофагии. Однако, в отличие от других форм, которые присутствуют во всех эукариотических клетках, CMA уникален для млекопитающих. На сегодняшний день физиологическая роль CMA остается неясной.

Используя метаболомные и генетические лабораторные методы на эмбриональных стволовых клетках мышей, исследователи стремились лучше понять значительные изменения, которые произошли во время их плюрипотентного состояния и последующей дифференцировки.

Они обнаружили, что активность CMA поддерживается на минимальном уровне из-за двух клеточных факторов, критических для плюрипотентности – Oct4 и Sox2 – которые подавляют ген, известный как LAMP2A , который предоставляет инструкции по созданию белка, называемого лизосомно-ассоциированным мембранным белком-2, необходимым для CMA. Исследователи обнаружили, что минимальная активность CMA позволяет стволовым клеткам поддерживать высокий уровень альфа-кетоглутарата, метаболита, который имеет решающее значение для усиления плюрипотентного состояния клетки.

Когда наступает время дифференциации, клетки начинают активировать CMA из-за снижения Oct4 и Sox2 . Повышенная активность CMA приводит к деградации ключевых ферментов, ответственных за производство альфа-кетоглутарата. Это приводит к снижению уровня альфа-кетоглутарата, а также к увеличению других клеточных активностей, способствующих дифференцировке. Эти данные показывают, что CMA и альфа-кетоглутарат определяют судьбу эмбриональных стволовых клеток.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Богомолова Татьяна, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector