Открытие нанотрубок проливает свет на межклеточную коммуникацию

Исследователи из Института наук о жизни Мичиганского университета и Юго-западного медицинского центра Техасского университета обнаружили, что некоторые типы стволовых клеток используют микроскопические нитевидные нанотрубки для связи с соседними клетками, подобно проводному телефонному соединению.

Результаты, запланированные к онлайн-публикации 1 июля в журнале Nature, дают новое представление о том, как стволовые клетки сохраняют свою идентичность при делении.

Исследование на плодовых мушках также предполагает, что короткодистанционная, клетка-к-клетке коммуникация может в большей степени полагаться на этот тип прямого соединения, чем считалось ранее.

Открытие, скрывавшееся на виду

Исследование началось, когда постдок в лаборатории Юкико Ямаситы, Маю Инаба, задала вопросы о крошечных нитях соединения, которые она заметила на изображении репродуктивных (герминальных) стволовых клеток дрозофилы. Эти выступы связывали отдельные стволовые клетки с центральным «хабом» в их нише.

Каждая нанотрубка имеет длину около 3 микрометров (для сравнения, толщина листа бумаги — 100 микрометров).

Механизм сохранения идентичности

Открытие проливает свет на ключевое свойство стволовых клеток: их способность производить новые специализированные клетки, сохраняя при этом свою идентичность как стволовых клеток.

Герминальные стволовые клетки дрозофилы делятся асимметрично: одна дочерняя клетка остается прикрепленной к хабу и сохраняет статус стволовой, а другая отдаляется и начинает дифференцировку в сперматозоид.

До открытия нанотрубок было неясно, как сигналы, определяющие идентичность, могут действовать на одну клетку, но не на другую. Эксперименты показали, что нарушение формирования нанотрубок ухудшает способность герминальных стволовых клеток к самовозобновлению.

Хотя исследование проводилось на репродуктивных клетках самцов дрозофил, есть указания на существование подобных структур и в других контекстах, включая клетки млекопитающих.