logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Функциональные нейроны получены из гепатоцитов методом трансдифференцировки

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
09.10.2011 11:13

 

Клетка печени (СЭМ)

Клетка печени (СЭМ). (Science Photo Library, P530/0116)


Ученым Школы медицины Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine) удалось перепрограммировать зрелые клетки печени лабораторных мышей в функциональные нейроны. Это преобразование было осуществлено путем введения всего трех генов и не потребовало первоначальной дедифференцировки в плюрипотентное состояние – первый случай удачного «скачка» клетки из одного в принципиально другой тип ткани.


Это достижение – результат плодотворной работы той же группы, которая в 2010 году продемонстрировала возможность прямого перепрограммирования в нейроны мышиных фибробластов.

Статья об исследовании опубликована он-лайн в журнале Cell Stem Cell.

«Чтобы стать полностью функциональными нейронами, эти печеночные клетки, бесспорно, пересекают границу тканевых типов», - говорит Мариус Верниг (Marius Wernig), MD, PhD, доцент кафедры патологии и научный сотрудник Института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины Стэнфордского университета (Stanford’s Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine). «Но еще более удивительно то, что в этих клетках одновременно подавляется профиль генной экспрессии печеночной клетки. Они – не гибриды, они полностью изменяют свою природу».

Ученые проанализировали профили генной экспрессии гепатоцитов и фибробластов, чтобы показать, что оба типа трансдифференцированных клеток не только стали выглядеть и функционировать как настоящие нейроны, но и решительно подавили почти всю генную экспрессию, связанную с их прежней и очень разной природой.


Доктор Мариус Верниг (Marius Wernig)

 

Доктор Мариус Верниг (Marius Wernig).

(Фото: med.stanford.edu)

 

 

 

«Это удивительно»,- считает доктор Верниг. «Нетрудно представить, как три введенных фактора могут стимулировать экспрессию генов нервной клетки, но как они одновременно подавляют две совершенно не связанные между собой донорские сети – клеток кожи и клеток печени?»

Понимание того, как работает это ингибирование, поможет ученым и врачам определить, могут ли такие трансдифференцированные клетки помочь в изучении болезней и можно ли их безопасно использовать в клеточной терапии. Было бы фатально, если бы, например, такие нейроны снова начали экспрессировать белки кожи или печени. Кроме того, ученые смогут глубже понять естественный процесс развития клетки, определяющий ее дальнейшую судьбу, в ходе которого также происходит «отключение» других его потенциальных путей.

Доктор Верниг и его коллеги перешли к экспериментам на гепатоцитах потому, что фибробласты, перепрограммированные в нейроны в 2010 году, - крайне неоднородная группа клеток. Фибробласты присутствуют практически в любом органе и представлены смесью клеточных типов. Это делает чрезвычайно сложным определение того конкретного типа клетки-«оригинала», из которого получены нейроны. В свою очередь, становится трудно установить, насколько большой «скачок» в своем развитии совершили трансдифференцированные клетки.

В отличие от фибробластов гепатоциты – относительно однородны. С точки зрения биологии развития они тоже очень далеки от нейронов: гепатоциты происходят от одного из трех типов эмбриональных тканей (энтодермы), нейроны – из другого (эктодермы). Оставшийся тип эмбриональной ткани – мезодерма - в основном, находится между двумя первыми. Упрощая, наши внутренние органы, в основном, происходят из эндодермы, нервная система и внешний слой кожи – из эктодермы, соединительная ткань и мышцы – из мезодермы. Трансформация эндодермальных клеток в эктодермальные - доказательство огромных возможностей метода трансдифференцировки.


Три нейрона коры головного мозга человека (СЭМ)

 

Три нейрона коры головного мозга человека (СЭМ). (Science Photo Library, P360/0051)

 

 

 

Для преобразования нейронов в гепатоциты ученые использовали вирусный вектор и те же три гена, что и для фибробластов (Brn2, Ascl1 and Myt1l). Как и в случае с фибробластами, гепатоциты начали проявлять свойства нейронов в течение двух недель и экспрессировать гены нейронов – в течение трех. Одновременно в клетках началось подавление генов, специфичных для гепатоцитов.

Для подтверждения того, что новые нейроны действительно происходят от бывших клеток печени, Верниг и его коллеги проанализировал экспрессию генов нервных клеток. Оказалось, что даже «настоящие» нейроны экспрессируют низкие уровни генов клеток печени в виде транскрипционного шума. Однако трансдифференцированные нейроны демонстрировали лишь чуть более высокие уровни транскрипции этих же генов.

«Хотя генная программа клеток-доноров резко подавляется, некоторые следы их прежней жизни, своего рода память, остаются», - говорит доктор Верниг. «Но подавляющее большинство экспрессируемых генов демонстрируют явное доминирование нейрональной программы транскрипции». Кроме того, тот факт, что вновь полученные нейроны генерируют электрические импульсы и образуют контакты с другими нервными клетками, а также то, что они не проявляют остаточных свойств гепатоцитов, показывает, что эта память не оказывает влияния на их функциональность.

 

 

По материалам

Scientists turns liver cells directly into neurons with new technique

 

Оригинальная статья:

Samuele Marro, Zhiping P. Pang, Nan Yang, Miao-Chih Tsai, Kun Qu, Howard Y. Chang, Thomas C. Südhof, Marius Wernig. Direct Lineage Conversion of Terminally Differentiated Hepatocytes to Functional Neurons

 

© «Функциональные нейроны получены из гепатоцитов методом трансдифференцировки». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

 

Еще о стволовых клетках


Трансдифференцировка клеток: из одного типа в другой – по требованию

Диабет можно лечить нейрональными стволовыми клетками

Миграцию нейрональных стволовых клеток можно отследить с помощью МРТ

Стареющие стволовые клетки могут объяснить повышенный риск лейкемии и инфекций у пожилых

В Орегонском национальном центре изучения приматов родились первые химерные макаки-резусы

Получены нейроны из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток пациентов с болезнью Альцгеймера

Стэнфордские ученые получили нейральные клетки-предшественники из клеток кожи, минуя стадию плюрипотентности

Физические упражнения активируют стволовые клетки в мышцах

Разработана уникальная гибридная молекула для лечения остеопороза стволовыми клетками

Ученые трансформировали клетки рубцовой ткани в кардиомиоциты прямо в сердце мышей с помощью прямого перепрограммирования

 

 

и о перепрограммировании клеток


Функциональные нейроны получены из человеческих клеток кожи, минуя стадию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток

Получать нейроны напрямую из клеток кожи можно с помощью микроРНК

Новый метод получения нейральных стволовых клеток обещает революцию в регенеративной медицине

В одном шаге от Святого Грааля: принципиально новый метод перепрограммирования стволовых клеток

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday24
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3758
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16248
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999630

We have: 35 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.91.58
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.