Открыт главный регулятор формирования мышц из стволовых клеток
Японские учёные из Цукубского университета (University of Tsukuba) идентифицировали фактор транскрипции Tbx6, который играет решающую роль в формировании мышц сердца и скелета из стволовых клеток. Результаты работы опубликованы 9 августа 2018 года в Cell Stem Cell.
Множество проводимых ранее исследований были направлены на поиск единственного фактора транскрипции, способного индуцировать формирование мезодермы (среднего зародышевого листка) без участия других белков. Однако до настоящего времени эти поиски были безрезультатны.
Фактор транскрипции Tbx6
Исследовательская группа из Японии провела скрининг более 50 факторов транскрипции и обнаружила, что только Tbx6 способен стимулировать развитие мезодермы из выращенных в лаборатории стволовых клеток с последующим формированием клеток сердечно-сосудистой системы или опорно-двигательного аппарата.
Плюрипотентные стволовые клетки – жизненно необходимый инструмент регенеративной медицины благодаря своей способности превращаться в любой тип клеток для создания и восстановления тканей у людей и животных. Несмотря на последние достижения в понимании процесса дифференцировки стволовых клеток, общие молекулярные механизмы, необходимые для формирования мезодермы и её последующей специализации в тканеспецифичные типы клеток, остаются малопонятными, поскольку являются динамичными.
«Как известно, Tbx6 активно участвует в формировании ткани скелетной мускулатуры. Однако его экспрессия и функция на ранних стадиях зарождения мезодермы и мезодермальных производных, включая сердечно-сосудистую систему, по большей степени не изучены», — говорит Масаки Ида (Masaki Ieda), один из авторов исследования. «Мы с удивлением обнаружили, что Tbx6 играет более значимую роль в образовании мезодермы из плюрипотентных стволовых клеток».
В настоящем исследовании непродолжительное продуцирование Tbx6 стимулировало формирование мезотермы, которая в дальнейшем развивалась в клетки сердечно-сосудистой системы. В то время как непрерывная экспрессия Tbx6 активировала производство клеток опорно-двигательной системы.
«Проведённый нами анализ выявил связь между экспрессией Tbx6 и формированием популяции клеток сердечно-сосудистой системы. Мы считаем, что подобные исследования могут изменить текущее представление о специализации клеточных линий в ходе развития», — объясняет доктор Ида.
«Важно отметить, что данная существенная, но недооцененная функция Tbx6 в специализации мезодермы сохраняется от низших организмов до млекопитающих, поэтому это открытие может широко использоваться в регенеративной медицине».
Помимо открытия широкого спектра действия Tbx6, исследователи продемонстрировали полезность нового метода прямого перепрограммирования для скрининга важных факторов транскрипции, которые могут регулировать клеточную дифференциацию.
Tbx6 оказывает важное влияние на формирование мезодермы и последующую дифференцировку стволовых клеток. Данное исследование пролило свет на развитие мезодермы и открыло новые методы, которые способны улучшить исследования для развития регенеративной медицины в будущем.
