Как макрофаги регулируют регенеративное заживление у колючих мышей

Исследователи из Университета Кентукки и Детской больницы Цинциннати изучают механизмы, позволяющие колючим мышам (Acomys) регенерировать утраченные ткани, в отличие от лабораторных мышей, которые заживляют раны рубцовой тканью. Цель — применить эти знания для запуска регенерации у других видов.

Новое исследование, опубликованное в Developmental Cell, раскрывает роль специфических иммунных клеток — макрофагов — в направлении регенерации тканей.

Ключевые открытия

• Уникальные сигнатуры макрофагов. Учёные сравнили фенотипы макрофагов у двух моделей заживления — регенерации (колючие мыши) и рубцевания (лабораторные мыши). Были обнаружены тонкие и отличные сигнатуры макрофагов, специфично связанные с регенеративным процессом.
• Секреция специфических белков. Макрофаги колючих мышей выделяют уникальные сигнальные белки, которые:
  • Способствуют росту новых кровеносных и лимфатических сосудов.
  • Обладают противовоспалительной активностью.
  • Защищают клетки от стресса.
  • Создают микроокружение, благоприятное для регенерации.
• Ключевая роль VEGFC. Анализ РНК (RNA sequencing) выявил, что макрофаги колючих мышей во время регенерации уникальным образом секретируют белок VEGFC (vascular endothelial growth factor C). Эксперименты с блокировкой VEGFC с помощью антител привели к:
  • Нарушению формирования кровеносных и лимфатических сосудов.
  • Снижению образования новых волосяных фолликулов.
  • Увеличению воспаления.
  • В конечном итоге — к срыву процесса регенерации тканей.

Методология и значение

Исследование использовало двухвидовую систему с идентичными повреждениями у обоих типов грызунов. Учёные анализировали макрофаги из костного мозга в ответ на воспалительные стимулы (интерферон-гамма и липополисахарид) и отслеживали их на пяти различных временных точках заживления.

Результаты показывают, что тип макрофага и его секреторный профиль имеют решающее значение для исхода заживления. Это открывает путь к потенциальным терапиям, направленным на изменение секреции макрофагов для переключения режима заживления с фиброза (рубцевания) на регенерацию.

«Это исследование направлено на раскрытие естественного потенциала организма к регенерации после травмы», — говорит Дженнифер Симкин, соавтор работы.

Для подтверждения этих идей и лучшего понимания клеточного "кросс-тока" во время регенерации необходимы дальнейшие эксперименты.