Самоорганизация клеток молочной железы в ткань: ключевая роль кадгеринов
Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) изучили, как два основных типа клеток молочной железы человека самоорганизуются в упорядоченную двухслойную ткань. Это открытие помогает понять, как поддерживается архитектура здоровой ткани и что может нарушаться при раке.
Ключевые клетки и метод
- Исследование сосредоточено на двух линиях клеток нормального
эпителия молочной железы человека:
- Люминальные эпителиальные клетки (LEPs) — производят молоко.
- Миоэпителиальные клетки (MEPs) — окружают люминальные клетки.
- В здоровой ткани эти клетки формируют упорядоченный двухслой (би-слой).
- Для наблюдения использовали уникальную технику микропаттернинга, которая ограничивала клетки в трёхмерной цилиндрической геометрии, позволяя отслеживать их организацию во времени.
Основное открытие
Самоорганизация в двухслойную структуру в основном управляется линейно-специфичной дифференциальной экспрессией белка адгезии E-кадгерина. Белок P-кадгерин вносит дополнительный вклад, специфичный для организации именно миоэпителиального слоя (MEPs).
Экспериментальное подтверждение
- Нарушение работы белков адгезии (кадгеринов) или поддерживающей их актомиозиновой сети либо предотвращало формирование двухслойной структуры, либо разрушало уже сформированную.
- Это первое доказательство, что две основные линии клеток взрослой молочной железы человека обладают внутренними и обратимыми характеристиками, которые направляют их самоорганизацию в двухслой.
Значение исследования
- Результаты объясняют, как поддерживается сложная архитектура молочной железы, которая претерпевает циклические изменения (например, 10-кратное расширение при лактации).
- Понимание механизмов самоорганизации клеточных сообществ в ткань может пролить свет на координацию процессов дифференцировки стволовых клеток и поддержания структуры ткани.
- Это также может привести к лучшему пониманию того, что идет не так при развитии рака.
Технологический прорыв
Исследование стало возможным благодаря:
- Микропаттернингу, позволившему работать с малым числом редких клеток, наблюдать за ними во времени и количественно оценивать процессы.
- Уникальной системе культивирования клеток, разработанной Мартой Стампфер и Джимом Гарбе, которая позволила использовать нормальные эпителиальные клетки взрослого человека и получать статистически значимые результаты на изогенных линиях LEPs и MEPs.