Как кожаные стволовые клетки начинают специализироваться: открытие в реальном времени

Исследователи из Каролинского института и Йельского университета выяснили, как стволовые клетки кожи в реальном времени адаптируют экспрессию генов для начала дифференцировки. Исследование опубликовано в Nature Cell Biology.

Защитную функцию кожи, оберегающую организм от травм, микробов и радиации, поддерживает постоянная работа резидентных стволовых клеток, которые самообновляются и дифференцируются на протяжении всей жизни.

Ранее считалось, что процесс обновления кожи зависит от нескольких популяций стволовых клеток с разной — долгосрочной и краткосрочной — способностью производить дочерние клетки.

Новое исследование показало, что эти разные популяции — это лишь «снимки» постепенного процесса дифференцировки. Единая популяция стволовых клеток и их дифференцирующиеся дочерние клетки гибко подстраиваются под локальные потребности. В ответ на разные условия и нужды стволовые клетки быстро производят больше или меньше специализированных дочерних клеток. Примечательно, что этот процесс, вопреки прежним представлениям, не связан с выходом клетки из клеточного цикла.

Изменения в таком поведении клеток лежат в основе многих заболеваний, от рака (при усиленном самообновлении стволовых клеток) до возрастного нарушения заживления ран (при снижении их активности). Поэтому важно понять, как ведут себя стволовые клетки и их потомки и как быстро может происходить их дифференцировка.

Чтобы ответить на эти вопросы, учёные объединили методы секвенирования отдельных клеток и визуализации в реальном времени.

• «Секвенирование отдельных клеток кожи позволило нам описать гены, которые активируются или деактивируются на разных стадиях созревания кожи. Это было ключом к пониманию обновления кожи как непрерывного процесса дифференцировки», — говорит Карл Аннусвер, соавтор исследования из лаборатории Марии Каспер.
• «С помощью визуализации в реальном времени мы наблюдали, как кожные стволовые клетки создают дочерние клетки по требованию, обладая встроенной гибкостью для реакции на различные среды и потребности», — добавила соавтор Кэти Кокберн из лаборатории Валентины Греко в Йельском университете.