Клетки, регулирующие поддержание кроветворных стволовых клеток, разнообразны и консервативны у разных видов
Глубокий молекулярный анализ микроокружения костного мозга показал, что клетки, регулирующие поддержание кроветворных стволовых клеток, более разнообразны, чем предполагалось, и их характеристики, вероятно, консервативны у разных видов.
Международная исследовательская группа с помощью современных биоинформатических методов раскрыла сложность и высокую степень консервативности микроокружения костного мозга (BM), которое регулирует кроветворные стволовые клетки.
Кроветворные стволовые клетки способны к самообновлению (сохранению "стволовости") и дифференцировке, давая начало всем типам клеток крови. Микроокружение или "ниша" костного мозга, где находятся эти клетки, критически важно для регуляции этих процессов, однако её клеточный состав и функции остаются малоизученными.
Биоинформатики провели интегративный анализ трёх различных наборов данных о нише костного мозга мыши, сосредоточившись на двух типах клеток, участвующих в поддержании кроветворных стволовых клеток: эндотелиальных клетках и мезенхимальных стромальных клетках.
Исследование, опубликованное в iScience, показало, что интеграция данных single-cell RNA sequencing позволила раскрыть неоднородность этих клеток ниши, выявив множество клеточных подтипов и молекулярных состояний. Каждый подтип определяется экспрессией определённого набора генов, что даёт ключ к пониманию функции клеток и стадии их дифференцировки.
Всего было охарактеризовано:
14 эндотелиальных субкластеров
11 мезенхимальных субкластеров
Это указывает на ранее нераспознанный уровень гетерогенности и специализации эндотелиальных и мезенхимальных клеток в костном мозге.
Сравнение результатов, полученных на мышах, с данными по образцам костного мозга человека показало, что некоторые генетические сигнатуры субкластеров и известные факторы ниши, регулирующие гемопоэз, являются консервативными. Это говорит о том, что биологические механизмы, определяющие микроокружение костного мозга, вероятно, общие для разных видов.
Для дальнейшего понимания состава, регуляции и взаимодействий клеток в микроокружении костного мозга исследователи планируют интегрировать в анализ другие типы данных, такие как эпигенетика, протеомика и данные визуализации. Это позволит лучше определить межклеточные взаимодействия после полной характеристики всех типов клеток.