Макрофаги создают нишу для стволовых клеток молочной железы
Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Science, показало, что макрофаги — клетки иммунной системы — играют ключевую роль в поддержании ниши стволовых клеток молочной железы, своеобразного "инкубатора" для предшественников клеток, производящих молоко.
"Наше исследование устанавливает макрофаги как важные компоненты ниши стволовых клеток молочной железы", — сказал руководитель международной команды Ибин Кан, профессор молекулярной биологии Принстонского университета.
Механизм взаимодействия
Исследователи изучили, как макрофаги взаимодействуют со стволовыми клетками через молекулярные сигнальные механизмы с участием белка Notch и его лиганда Dll1.
- Ранее было установлено, что стволовые клетки молочной железы вырабатывают много Dll1.
- В новом исследовании "нокаут" гена Dll1 у мышей привел к значительной задержке развития молочной железы в период полового созревания, а также к замедленному расширению железы во время беременности и лактации.
- Количество стволовых клеток у таких мышей было снижено, а способность ткани к регенерации и дифференцировке в зрелые клетки — меньше по сравнению с нормальными мышами.
Ключевая роль макрофагов
Мыши с отключенным Dll1 также имели меньше макрофагов в молочных железах. Ученые выяснили, что связывание Dll1 с рецепторами Notch2 и Notch3 критически важно для:
- Поддержания высокой численности макрофагов в нише.
- Сохранения стволового состояния клеток молочной железы.
Кроме того, присутствие Dll1 связано с экспрессией генов другого сигнального пути — Wnt. Dll1 заставлял макрофаги экспрессировать гены Wnt3, 10 и 16, что, в свою очередь, усиливало стволовые свойства клеток. Когда макрофаги в молочной железе мышей инактивировали генетически или химически, активность стволовых клеток падала.
"Сигнальная молекула Dll1, которую производят стволовые клетки, активирует сигнал в макрофагах, чтобы поддерживать сами стволовые клетки", — пояснил Ибин Кан. — "Выживание и функция этих стволовых клеток и макрофагов взаимозависимы".
Значение для онкологии
Первый автор исследования Румела Чакраборти отметила, что "перекрестный разговор Notch-Wnt" в нише стволовых клеток важен для развития железы и может иметь значение для рака груди, поскольку оба этих пути часто аномально активированы при этом заболевании.
Эксперт в области биологии молочной железы Джеффри Розен (не участвовавший в работе) добавил, что подобные исследования нормального развития железы могут дать важные подсказки о роли макрофагов в прогрессировании рака молочной железы.