Обнаружены новые функции генов, управляющих регенерацией слуховых клеток у рыбок данио
Млекопитающие, включая человека, не могут восстанавливать сенсорные волосковые клетки во внутреннем ухе, что приводит к необратимой потере слуха или проблемам с равновесием. В отличие от них, животные, такие как рыбки данио, легко регенерируют эти клетки.
Ученые из Института медицинских исследований Стоуэрс определили, как два различных гена направляют регенерацию сенсорных клеток у рыбок данио. Исследование, опубликованное в Nature Communications 14 июля 2025 года, улучшает понимание механизмов регенерации и может помочь в будущих исследованиях потери слуха у млекопитающих.
Ключевая модель: органы боковой линии
- Рыбки данио имеют сенсорные органы — нейромасты, выстроенные от головы до хвоста.
- Каждый нейромаст содержит волосковые клетки, похожие на клетки человеческого внутреннего уха, и окружен поддерживающими клетками.
- Прозрачность эмбрионов данио позволяет визуализировать и генетически модифицировать каждую клетку нейромаста.
Открытие: два гена — два типа клеток
В регенерации участвуют две ключевые популяции поддерживающих клеток:
- Активные стволовые клетки на периферии нейромаста.
- Клетки-предшественники ближе к центру.
Исследователи обнаружили, что два разных гена cyclinD активны каждая в своей популяции клеток и независимо регулируют их деление:
- Когда один ген был "выключен", делиться переставала только одна популяция клеток.
- Клетки-предшественники без своего специфичного гена cyclinD не делились, но все же превращались в волосковые клетку, что указывает на разделение процессов деления и дифференцировки.
- Когда ген, специфичный для стволовых клеток, искусственно активировали в клетках-предшественниках, их деление восстанавливалось.
Значение и перспективы
По словам соавтора исследования Татьяны Пиотровски, Ph.D., эта работа показывает, как разные группы клеток в одном органе могут контролироваться отдельно. Поскольку гены cyclinD регулируют деление и во многих человеческих клетках (например, в кишечнике и крови), открытие имеет значение за пределами регенерации волосковых клеток.
"Это исследование освещает элегантный механизм поддержания стволовых клеток нейромаста при одновременном стимулировании регенерации волосковых клеток", — отметил Дэвид Рэйбл, Ph.D., из Вашингтонского университета. Оно может помочь выяснить, существуют ли или могут быть активированы подобные процессы у млекопитающих.