Как и где специализируются стволовые клетки?

В кишечнике стволовые клетки сначала специализируются, прежде чем попасть в нужное место, а не наоборот. Это обнаружила группа голландских ученых.

Это настолько обыденно и знакомо, что вы даже не задумываетесь об этом. Тем не менее, удивительно, как тело само восстанавливает рану. Ты порезался на письме? Затем ваше тело немедленно активирует стволовые клетки, задача которых восстанавливать поврежденные ткани и заменять мертвые клетки. Таким образом, неспецифические стволовые клетки, которые все еще могут вырасти в бесконечное количество специфических клеток, гарантируют, что они останутся здоровыми.

Долгое время считалось, что стволовые клетки сначала отправляются к месту назначения и там специализируются. Но исследователи из Института физики AMOLF и Института Хабрехта обнаружили, что в кишечнике стволовые клетки сначала выбирают свою идентичность, а затем мигрируют в нужное место. Это то, что зафиксировали ученые НаукаАвансс.

Читайте также:

творческий

Даже без травм организм постоянно обновляется. Вся кожа заменяется каждые три недели, а внутренняя оболочка желудка заменяется каждые два дня. Из всех органов печень занимает первое место: если от нее отрезать две трети, орган полностью вырастет за три недели.

Клетки кишечной стенки обновляются почти каждую неделю с помощью стволовых клеток. Они развиваются в специализированные клетки со своей собственной миссией: одна клетка будет выделять вещества, защищающие кишечник, а другая будет поглощать питательные вещества.

Метод TypeTracker

Предыдущие исследования уже показали, что эти кишечные стволовые клетки находятся в долинах кишечной стенки, так называемых криптах. Большинство специализированных и точно функциональных клеток находится на верхушках кишечной стенки, называемых ворсинками. Поэтому ученые считали, что восходящее движение от крипт к ворсинкам стимулирует превращение стволовых клеток в функциональные клетки.

Но, похоже, это не так, как обнаружили исследователи AMOLF и Hubrecht после проведения экспериментов с кишечными органоидами. Это обтекаемый участок кишечника, разработанный в лаборатории, включая крипты и ворсинки, которые точно имитируют функции органов. Команда впервые сняла 3D-фильм о растущем органоиде. Затем он проанализировал записи с помощью метода TypeTracker. Затем программа искусственного интеллекта отслеживает все клетки по мере их роста и деления, меняя их идентичность или тип.

Белковые красители

Исследователи добавили еще один шаг к технике. «Идентичность клеток определяется конкретными белками, но невозможно визуализировать все соответствующие белки в процессе роста», — объясняет Сюань Чжэн из AMOLF в пресс-релизе. Вместо этого после визуализации я использовал флуоресцентные и окрашенные антитела которые специфически связываются с различными белками. «

В результате команда увидела, что стволовые клетки приобрели свою специализацию — или идентичность — намного раньше, чем считалось ранее. То есть, когда он еще находится глубоко в углублениях кишечной стенки, а не только тогда, когда он мигрирует в более высокие ворсинки. Этот новый метод TypeTracker также позволяет ученым изучать другие органы на клеточном уровне, а также влияние мутаций и лекарств на органеллы.

источники: Научные достиженияАМОЛЬФ & Институт ХубрехтаСМОТРЕТЬ Летний выпуск 2022