logo

Пользовательского поиска

Tuesday 20th of November 2018

Способность к самообновлению клеток кожи поддерживается экзосомами

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
31.07.2012 15:51

 

Четыре слоя человеческого эпидермиса (верхнего слоя кожи). Сверху находится роговой слой, состоящий из нескольких слоев мертвых плоских водоотталкивающих кератиноцитов. Под роговым слоем расположены зернистый, шиповатый и базальный слои. Стволовые клетки, дифференцирующиеся в кератиноциты и обновляющие кожу, находятся в базальном слое. Под базальным слоем располагается собственно кожа, или дерма, богатая белком коллагеном.

 

 

 

Четыре слоя человеческого эпидермиса (верхнего слоя кожи). Сверху находится роговой слой, состоящий из нескольких слоев мертвых плоских водоотталкивающих кератиноцитов. Под роговым слоем расположены зернистый, шиповатый и базальный слои. Стволовые клетки, дифференцирующиеся в кератиноциты и обновляющие кожу, находятся в базальном слое. Под базальным слоем располагается собственно кожа, или дерма, богатая белком коллагеном. (Фото: University of California, San Diego Health Sciences)

 

 

В июльском номере журнала Cell Stem Cell ученые из Школы медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego School of Medicine) описали, как человеческие эпидермальные клетки-предшественники и стволовые клетки поддерживают тонкий баланс между пролиферацией и дифференциацией. Свою способность производить новые клетки кожи в течение всей жизни они сохраняют, контролируя уровни транскрипционных факторов и избегая тем самым преждевременной дифференциации.


Полученные в ходе экспериментов данные углубляют понимание роли и значения экзосом и их мишеней – генных транскриптов – и могут указать путь к новым препаратам для лечения не только болезней кожи, но и других заболеваний, причины которых связаны с нарушением баланса между пролиферацией и дифференциацией.

Стволовые клетки способны бесконечно реплицироваться, становясь любым необходимым типом клеток в ходе процесса, известного как дифференциация. Прогениторные клетки (клетки-предшественники) ограничены в своих возможностях и, как правило, дифференцируются в определенный тип клеток и делятся фиксированное количество раз.

В течение всей жизни клетки человеческой кожи обновляются. Прогениторные и стволовые клетки глубоко в эпидермисе постоянно производят новые клетки кожи – кератиноциты, постепенно поднимающиеся к поверхности, где происходит их слущивание. Внутреннее здоровье стволовых клеток и клеток-предшественников на протяжении всей их жизни поддерживается, в том числе, и экзосомами – комплексами из примерно 11 белков, ответственными за деградацию и рециклинг различных РНК, таких как изношенные или содержащие ошибки матричные РНК (мРНК). Ошибки в мРНК приводят к синтезу белков с нарушенной функцией, и такие РНК представляют для клетки серьезную опасность.

Стволовые клетки и клетки-предшественники обеспечивают нормальное функционирование тканей, в которых находятся, регулируя баланс между пролиферацией и дифференциацией. Экзосомы поддерживают функции прогениторных клеток. В эпидермальных прогениторных клетках экспрессия нескольких субъединиц экзосом, необходимых для сохранения этими клетками способности к пролиферации и предотвращения преждевременной дифференциации, повышена. Потеря ключевой субъединицы экзосомального комплекса PM/Scl-75 (EXOSC9) приводит к потере клеток-предшественников, преждевременной дифференциации и потере эпидермальной ткани. Субъединица EXOSC9 способствует самообновлению и предотвращает преждевременную дифференциацию, поддерживая низкие уровни транскриптов фактора транскрипции, необходимого для эпидермальной дифференциации, GRHL3, за счет разрушения его мРНК. Эти данные показывают, что для сохранения клеток-предшественников в тканях млекопитающих необходим контроль над специфическими транскрипционными факторами дифференциации, осуществляемый путем деградации мРНК.

 

Стволовые клетки и клетки-предшественники обеспечивают нормальное функционирование тканей, в которых находятся, регулируя баланс между пролиферацией и дифференциацией. Экзосомы поддерживают функции прогениторных клеток. В эпидермальных прогениторных клетках экспрессия нескольких субъединиц экзосом, необходимых для сохранения этими клетками способности к пролиферации и предотвращения преждевременной дифференциации, повышена. Потеря ключевой субъединицы экзосомального комплекса PM/Scl-75 (EXOSC9) приводит к потере клеток-предшественников, преждевременной дифференциации и потере эпидермальной ткани. Субъединица EXOSC9 способствует самообновлению и предотвращает преждевременную дифференциацию, поддерживая низкие уровни транскриптов фактора транскрипции, необходимого для эпидермальной дифференциации, GRHL3, за счет разрушения его мРНК. Эти данные показывают, что для сохранения клеток-предшественников в тканях млекопитающих необходим контроль над специфическими транскрипционными факторами дифференциации, осуществляемый путем деградации мРНК. (Рис. cell.com/cell-stem-cell)

 

«Если коротко, то экзосома – это система выживания клеток, регулирующая нормальный метаболизм РНК и разрушающая РНК, несущие ошибки», - объясняет руководитель исследования Джордж Сен (George Sen), PhD, доцент кафедр медицины и клеточной и молекулярной медицины.

Доктор Сен и его коллеги установили, что в клетках эпидермиса экзосомы выбирают своими мишенями и разрушают мРНК, кодирующие факторы транскрипции, индуцирующие дифференциацию, – в частности, транскрипционный фактор GRHL3 в эпидермальных прогениторных клетках, – и не дают клеткам-предшественникам дифференцироваться. Получив сигналы индукции дифференциации, прогениторные клетки перестают экспрессировать определенные субъединицы экзосомы, что приводит к повышению уровней белка GRHL3 и стимуляции их дифференциации.

«Без функционирующих в прогениторных клетках экзосом, из-за повышенных уровней GRHL3, прогениторные клетки дифференцируются преждевременно, что со временем ведет к потере эпидермальной ткани», - продолжает доктор Сен.

Одно из недавних исследований показало, что рецессивные мутации в одной из субъединиц экзосомального комплекса приводят к понтоцеребеллярной гипоплазии – редкому неврологическому заболеванию с характерным для него нарушением развития или атрофией частей головного мозга. По мнению Сена, результаты его работы приобретут особое значение, если в будущем будет подтверждено, что мутации в генах экзосом связаны с кожными или другими заболеваниями.

«Возможно, это объясняется потерей прогениторных клеток. Когда мутации в генах экзосомальных комплексов будут определены – при кожных заболеваниях или других болезнях, таких как понтоцеребеллярная гипоплазия, – появится возможность разработать препараты, мишенями которых будут эти дефекты», - заключает ученый.

 

 

По материалам

The Key (Proteins) to Self-Renewing Skin

 

Оригинальная статья:

Devendra S. Mistry, Yifang Chen, George L. Sen. Progenitor Function in Self-Renewing Human Epidermis is Maintained by the Exosome

 

© «Способность к самообновлению клеток кожи поддерживается экзосомами». 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


Окружающая клетку среда имеет решающее значение для процесса ее перепрограммирования

Ученые считают существование раковых стволовых клеток доказанным

Найдена молекула, избирательно стимулирующая дифференциацию стволовых клеток сердца в кардиомиоциты

Антагонист рецепторов дофамина убивает раковые стволовые клетки

Идентифицированы стволовые клетки меланомы

Стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток, но только не без помощи этого белка

Нейральные стволовые клетки «подслушивают» разговоры нейронов

Сигнальный путь Wnt играет ключевую роль в нейрогенезе во взрослом головном мозге

Слух грызунам вернули человеческие эмбриональные стволовые клетки

Молекулярные маячки освещают дифференциацию стволовых клеток

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1117
mod_vvisit_counterYesterday982
mod_vvisit_counterThis week3616
mod_vvisit_counterLast week6784
mod_vvisit_counterThis month17302
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4186332

We have: 104 guests, 1 bots online
Your IP: 54.147.142.16
 , 
Today: Ноя 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.