Остаться эмбриональными

Пчелиный белок сохраняет стволовые клетки стволовыми

Кирилл Стасевич, «Наука и жизнь»

Мы знаем, что у пчёл есть разные касты: есть особи, которые собирают нектар и пыльцу, есть те, которые заботятся о личинках, и т.д. Все рабочие пчёлы – самки, кроме них есть ещё самцы-трутни. Но все они, и рабочие самки, и трутни, отличаются от царицы-матки, которая заметно крупнее своих подданных.

Но если матка крупнее, значит, в её организме дольше работали стволовые клетки, которые производят все типы специализированных клеток: сердечных, мышечных, нервных и т. д. Любой организм начинается с эмбриональных стволовых клеток, которые делятся, делятся и делятся, попутно приобретая специализацию. В пчелиной матке стволовые клетки делятся дольше, чем в рабочих пчёлах, поэтому она и получается крупнее.

Но ведь у рабочих пчёл и матки гены одинаковые. Значит, они по-разному у них работают – то есть гены, поддерживающие в клетки в стволовом состоянии, у матки работают дольше. Очевидно, всё дело в питании. Как мы опять же знаем, тех личинок, которым предстоит стать царицами ульев, пчёлы-кормилицы выкармливают только маточным молочком, и это же молочко всю жизнь ест сама царица. (Личинки, которые предназначены в рабочих, тоже поначалу едят молочко, но довольно быстро туда начинают подмешивать нектар и пыльцу.)

В составе маточного молочка есть белок под названием ройялактин, которому, как считается, молочко во многом обязано своими свойствами: ройялактин управляет активностью генов, помогая личинке стать царицей. Исследователи из Стэнфорда решили проверить, как пчелиный белок будет действовать на эмбриональные стволовые клетки мышей (Honeybee protein keeps stem cells youthful). Эти клетки, если их выращивать в лаборатории, приходится всё время ограничивать, чтобы они не начинали специализироваться, для чего в их питательную среду добавляют особые регуляторные белки, которые тормозят специализацию и задерживают стволовые клетки в стволовом состоянии. 

В статье в Nature Communications говорится, что если к клеткам добавляли пчелиный белок, то клетки оставались стволовыми безо всяких дополнительных ухищрений. Ройялактин стимулировал активность генов, которые поддерживали клетки во «всемогущем» недифференцированном состоянии – они продолжали делиться, сохраняя возможность превратиться во что угодно, в какой угодно тип клеток.

У позвоночных ройялактина нет, но есть похожий белок NHLRC3, который активен во время эмбрионального развития. В экспериментах он действовал на мышиные эмбриональные клетки точно так же, как ройялактин. (Любопытно, что NHLRC3 (который переименовали в белок Regina, то есть белок «королева») по аминокислотной последовательности не похож на пчелиный белок – но зато он похож по форме, по трёхмерной структуре.)

От стволовых клеток у нас зависит очень многое; многих заболеваний, особенно тех, что приходят с возрастом, можно было бы избежать, если бы мы умели управлять своими стволовым клетками – например, в прошлом году мы писали, что старение всего организма можно задержать, если обновить стволовые клетки гипоталамуса. 

Есть ли у ройялактина и NHLRC3 какие-то медицинские перспективы, могут ли они, например, ускорять заживление ран, покажут дальнейшие эксперименты. Секрет стволовых клеток, конечно, не сводится только к одному белку, но чем больше мы будем знать о них, тем более совершенной будет наша клеточно-стволовая медицина.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru