Цинковая связь: раскрыт механизм регуляции плюрипотентности с помощью метионина
Исследователи из Токийского технологического института определили механизм, с помощью которого метионин регулирует дифференцировку плюрипотентных стволовых клеток (ПСК). Они выявили, что цинк (Zn) играет ключевую роль в потенцировании ПСК. На основе этих данных был разработан протокол для превращения ПСК в продуцирующие инсулин панкреатические β-клетки — перспективную терапию диабета.
Роль метионина: Ранее было известно, что культивирование ПСК в среде, дефицитной по метионину, снижает уровень внутриклеточного S-аденозилметионина (SAM) и переводит клетки в состояние потенцированной дифференцировки.
Ключевое открытие: Исследование показало, что цинк (Zn) является мишенью нижестоящей от метаболизма метионина и может потенцировать плюрипотентность недифференцированных ПСК.
Экспериментальные данные:
- Депривация метионина снижала уровень внутриклеточного белок-связанного цинка и повышала экспрессию гена SLC30A1, кодирующего транспортный белок цинка.
- Культивирование hiPSC в среде с низкой концентрацией Zn частично имитировало депривацию метионина: снижало рост клеток, повышало потенцированную дифференцировку и изменяло профиль метаболизма метионина.
Вывод: Индуцированная депривацией метионина дифференцировка происходит за счёт снижения содержания цинка в клетках.
Практическое применение: Используя эти данные, команда разработала методологию генерации инсулин-продуцирующих панкреатических β-клеток из ПСК. Это может решить проблему нехватки донорских клеток для трансплантации при диабете.
Результаты указывают на связь между мобилизацией цинка и метионин-индуцированным потенцированием ПСК, задавая направление для будущих исследований в области клеточной терапии.