Иерархия стволовых клеток кожи
Кожа является барьером, защищающим организм от внешних воздействий. Защитные свойства кожи обусловлены ее способностью к постоянному самообновлению за счет отмирания клеток верхних слоев и их замещением новыми клетками. По достижении организмом зрелости количество вновь появляющихся клеток должно точно соответствовать количеству отмирающих. Существует несколько теорий, объясняющих механизмы поддержания этого тонкого равновесия.
Исследователи Брюссельского университета (Universite Libre de Bruxelles), работающие под руководством профессора Седрика Блэнпейна (Cedric Blanpain) совместно с коллегами из Кембриджского университета, Великобритания, обнаружили неизвестную ранее популяцию стволовых клеток, дающих начало клеткам-предшественникам, обеспечивающим поддержание нормального клеточного баланса эпидермиса. Более того, эти клетки вносят существенный вклад в процесс заживления ран.
Ученые с помощью новой методики изучения происхождения клеток метили клетки двух различных эпидермальных популяций флуоресцентными маркерами и отслеживали их судьбу и роль в поддержании состояния эпидермиса. В результате они установили, что в состав эпидермиса входят два типа делящихся клеток. Для клеток одной из этих популяций характерна способность поддерживать свою жизнедеятельность в течение продолжительных периодов, тогда как клетки второй популяции прогрессивно гибнут с течением времени.
На основании полученных данных авторы предположили, что стволовые клетки эпидермиса имеют иерархично организованную структуру, на вершине которой находятся медленно делящиеся клетки, дающие начало клеткам-предшественникам с коротким жизненным циклом. Эти, способные к очень быстрому делению, клетки и обеспечивают непрерывное обновление эпидермиса. Анализ особенностей пролиферации идентифицированных клеточных популяций и различия в профилях экспрессии их генов подтвердили сформулированную гипотезу.
Оценка вкладов клеток двух популяций в заживление ран показала, что активную регенерацию ткани обеспечивают собственно стволовые клетки, популяция которых при травмах демонстрирует сильный всплеск пролиферативной активности. Численность клеток-предшественников, напротив, увеличивается лишь незначительно, а их вклад в процесс заживления ран имеет краткосрочный характер.
Сходные популяции медленно пролиферирующих клеток, способных к быстрой мобилизации в экстренных ситуациях, были идентифицированы и в других тканях, таких как кровь, мышечная ткань и волосяные фолликулы. Судя по всему, описанная схема «распределения обязанностей» между разными популяциями пролиферирующих клеток является универсальной для разных тканей организма.
Авторы считают, что результаты их работы могут найти применение в регенеративной медицине, в особенности при восстановлении кожного покрова у пациентов с ожогами или хроническими язвами.
Статья Guilhem Mascre et al. Distinct contribution of stem and progenitor cells to epidermal maintenance опубликована в журнале Nature.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily:
Newly Identified Stem Cell Population in Skin's Epidermis Responsible for Tissue Repair.
04.09.2012