Регулирующие аппетит нейроны получены из клеток кожи
Исследователи медицинского центра Колумбийского университета, работающие под руководством профессора Рудольфа Лейбеля (Rudolph L. Leibel), успешно трансформировали взрослые клетки кожи человека в специализированные нейроны, выполняющие функцию регуляции аппетита. Такие клетки можно использовать в качестве персонифицированной модели для изучения нейрофизиологии изменения массы тела, а также для тестирования экспериментальных методов лечения ожирения.
По словам профессора Лейбеля, мыши являются хорошей моделью для изучения ожирения, однако более подходящей моделью для исследовательских целей являются человеческие клетки. К сожалению, регулирующие аппетит клетки локализуются в недоступном регионе мозга – гипоталамусе. По этой причине до сих пор ученым приходилось довольствоваться мышиными моделями или полученными при вскрытии человеческими клетками, что значительно ограничивало возможности изучения фундаментальных аспектов ожирения человека.
Для получения искомых нейронов клетки кожи, полученные от пациентов с моногенетическими формами ожирения, такими, как синдром Барде-Бидля (который, кроме ожирения, вызывает множество нарушений в развитии организма), сначала подвергли генетическому репрограммированию с целью получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК). Ранее такие клетки успешно использовались для получения различных типов клеток взрослого организма, однако до сих пор никому не удавалось превратить их в нейроны гипоталамуса.
Авторы разработали схему последовательного воздействия молекулярных стимулов, обеспечивающую превращение иПСК в дугообразные нейроны гипоталамуса, выполняющие функцию регуляции аппетита. Весь процесс трансформации занял 30 дней. Полученные в результате клетки обладали всеми ключевыми свойствами, демонстрируемыми в культуре дугообразными нейронами гипоталамуса мышей, в том числе способностью синтезировать и секретировать специфичные нейропептиды. Они также реагировали на метаболические сигналы, такие как изменение уровней гормонов инсулина и лептина, и экспрессировали характерные для гипоталамических нейронов маркеры, такие как проопиомеланокортин, нейропептид Y, агути-связанный пептид, соматостатин и допамин.
Авторы отмечают, что полученные ими клетки не полностью идентичны нейронам гипоталамуса, однако они очень близки к ним и станут полезным инструментом при изучении нейрофизиологии изменения массы тела, а также ведущих к развитию ожирения молекулярных нарушений. Более того, эта клеточная модель позволит с беспрецедентной точностью оценивать эффективность новых препаратов для борьбы с ожирением.
Статья Liheng Wang et al. Differentiation of hypothalamic-like neurons from human pluripotent stem cells опубликована в Journal of Clinical Investigation.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Columbia University Medical Center:
Neurons Controlling Appetite Made from Skin Cells.
03.03.2015