Обнаружен новый тип клеток, способный восстанавливать повреждённые слюнные железы

Учёные из Scripps Research и Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований обнаружили особый тип клеток в слюнных железах, который, вероятно, играет ключевую роль в здоровье полости рта.

Как сообщили исследователи в Cell Reports 12 апреля 2022 года, новый тип клеток слюнной железы, названный «ионоцитом», поддерживает здоровую концентрацию заряженных молекул — ионов — калия, кальция, хлора и других электролитов в слюне. Учёные также обнаружили, что этот тип ионоцитов секретирует ключевой фактор роста (фибробластный фактор роста 10, или FGF10), что указывает на его дополнительную роль в восстановлении слюнных желез после повреждения.

«Это уникальные клетки, и мы надеемся, что их изучение позволит разработать более эффективные методы лечения многих заболеваний, поражающих слюнные и родственные им железы, например, слёзные», — говорит соавтор исследования Хелен Макаренкова, доктор философии.

Слюнные железы производят слюну, которая облегчает проглатывание пищи. Слюна также содержит пищеварительные ферменты, антитела и другие иммунные элементы для защиты от инфекций, а также точно настроенные концентрации различных ионов для поддержания здоровья зубов и тканей полости рта. Слюнные железы могут быть повреждены лучевой терапией при раке головы и шеи, а также другими заболеваниями, включая аутоиммунные расстройства.

Команда сосредоточилась на белке-факторе роста FGF10, который важен для раннего развития слюнных желез и, как предполагается, выполняет функцию поддержания и восстановления у взрослых особей. Целью учёных было определить тип клеток, производящих FGF10 в слюнных железах взрослого организма.

Проанализировав большие атласы единичных клеток мышей, исследователи выделили клетки, экспрессирующие FGF10, для углублённого анализа экспрессии генов. Они обнаружили, что в то время как у очень молодых мышей FGF10 производят мезенхимальные клетки (фибробласты), у взрослых особей эту функцию берёт на себя совершенно другой тип клеток — эпителиальная клетка, выстилающая проток слюнной железы.

Исследователи показали, что эта продуцирующая FGF10 эпителиальная клетка имеет молекулярные маркеры, указывающие на то, что она является ионоцитом — эволюционно древним типом клеток, который поддерживает надлежащий уровень ионов и родственных молекул в тканях.

Среди продуктов этого ионоцита они обнаружили белок CFTR (регулятор трансмембранной проводимости при муковисцидозе). Этот белок наиболее известен как причина лёгочного заболевания — муковисцидоза — при его отсутствии в лёгких из-за наследственной мутации. Однако он также играет важную роль в слюнных и слёзных железах, где его дефицит способствует развитию распространённого воспалительного синдрома сухости рта/глаз — синдрома Шегрена. Идентификация типа клеток, продуцирующих CFTR в слюнной железе взрослого человека, может привести к разработке более эффективных методов лечения этого синдрома.

Исследователи также отметили, что эта вновь идентифицированная клетка уникальна среди ионоцитов своей способностью производить FGF10.

«Тот факт, что эта клетка является продуцентом FGF10 в слюнных железах взрослого организма, позволяет предположить, что она может играть важную роль в поддержании и восстановлении железы после повреждения», — говорит соавтор исследования Ванесса Делькруа, доктор философии.

Хотя первоначальный анализ проводился на клетках мышей, исследователи нашли доказательства существования очень похожих ионоцитов слюнных желез в белковом атласе человеческих тканей.

Учёные продолжают исследования, в том числе на человеческих клетках. Они надеются, что лучшее понимание работы этих продуцирующих FGF10 ионоцитов в слюнных железах взрослого организма откроет путь к эффективной терапии заболеваний, поражающих как слюнные, так и слёзные железы, учитывая их сходство.