Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

ИПСК и свободные радикалы

Обнаружен ключевой фактор перепрограммирования зрелых клеток в стволовые

Олег Лищук, N+1

Американские ученые обнаружили один из ключевых факторов, ответственных за перепрограммирование зрелых соматических клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC). Им оказался оптимальный баланс активных форм кислорода (АФК, ROS) на разных стадиях клеточной трансформации. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports (Zhou et al., Optimal ROS Signaling Is Critical for Nuclear Reprogramming).

При перепрограммировании соматических клеток метаболизм переключается с окислительного фосфорилирования на гликолиз. У iPSC меньше митохондрий, они синтезируют меньше АТФ и лучше развиваются при низком уровне кислорода. Соответственно, они синтезируют меньше АФК (свободнорадикальных молекул с высокой реакционной способностью, которые образуются в процессе тканевого дыхания, обладают повреждающим действием на ДНК и другие макромолекулы, но, в то же время, являются медиаторами некоторых сигнальных путей в клетке). Также iPSC более чувствительны к вызываемому АФК апоптозу (естественной гибели).

Сотрудники Методистского исследовательского института Хьюстона получили iPSC из фибробластов мышиных эмбрионов и проанализировали в них метаболизм АФК. Выяснилось, что на ранних стадиях перепрограммирования (на второй день) в клетках под влиянием универсального транскрипционного фактора NF-κB в десятки раз повышается экспрессия ферментов семейства Nox (никотинадениндинуклеотидфосфатоксидаз, НАДФ-оксидаз), которые отвечают за образование АФК. Соответственно, уровень АФК в это время также оказался значительно повышен.

В процессе созревания iPSC (к шестому дню) уровень Nox и АФК постепенно возвращается к нормальному уровню. Одновременно возрастает экспрессия антиоксидантных генов супероксиддисмутаз (SOD1/2) и глутатионпероксидазы (Gpx), нейтрализующих свободные радикалы. В результате этого в зрелых iPSC уровень АФК снижается вдвое по сравнению с исходными фибробластами.

Исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых они снижали и повышали уровни АФК в перепрограммируемых клетках фармакологическими и генетическими методами. Выяснилось, что как увеличенная, так и уменьшенная концентрация АФК приводили к существенному (до 50 процентов) снижению количества iPSC в культуре. Таким образом, поддержание оптимального баланса АФК и его динамики в процессе трансформации клеток играет ключевую роль в получении iPSC.

ROS.jpg
Схема из статьи в Cell Reports – ВМ.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки могут развиваться в различные виды клеток организма аналогично эмбриональным стволовым клеткам, что делает их незаменимыми при разработке разных видов клеточной терапии. За создание технологии их получения Джон Гердон и Синъя Яманака в 2012 году получили Нобелевскую премию.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 22.04.2016

назад

Читать также:

Как повысить урожайность нейронов

Американские ученые разработали технологию, позволяющую на порядок увеличить эффективность репрограммирования ИПСК в нейроны и повысить их приживаемость в мозге мышей.

читать

Модифицированные клетки кожи против рака мозга

Трансформация в нервные стволовые клетки наделяет фибробласты способностью находить и уничтожать злокачественные клетки опухоли головного мозга.

читать

Репрограммированные клетки скоро станут общедоступными

Первая имплантация человеку индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, репрограммированных в клетки сетчатки глаза, состоялась в 2013 году. В случае удачного исхода испытаний использование ИПСК станет неотъемлемым элементом медицины.

читать

Открывательницу STAP-клеток не оставляют в покое

Университет Васэда проверил диссертацию Харуки Обокаты по стволовым клеткам и также выявил ряд сомнительных доказательств. Обокате было предложено переделать работу в течение года, но она не смогла этого сделать.

читать

Нефротоксичность кандидатных препаратов проверят в пробирке

Сингапурские ученые разработали новый скрининговый метод с использованием человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Процесс выращивания из них клеток почки, пригодных для тестирования, занимает 8 дней.

читать