Сигнальный путь Notch — «исполнительное ПО» стволовых клеток дыхательных путей
Исследователи из Медицинского центра Университета Дьюка выяснили, как базальные клетки мышей, выстилающие дыхательные пути, «принимают решение» стать одним из двух типов клеток, участвующих в очистке воздухоносных путей. Результаты могут помочь в разработке новых методов лечения как заблокированных, так и истончённых дыхательных путей.
Работа опубликована в журнале Cell Stem Cell 3 июня.
Ключевое открытие
- Сигнальный путь Notch выступает в роли центрального регуляторного «переключателя», контролирующего дифференцировку базальных стволовых клеток дыхательных путей.
- Это первый случай, когда показана роль пути Notch именно в дыхательных путях. Его функция консервативна и у базальных клеток человека.
Как работает «переключатель» Notch
- Высокий уровень активации Notch приводит к образованию большего количества секреторных клеток. Они производят необходимое количество слизи для удаления частиц.
- Низкий уровень сигнала Notch ведёт к появлению реснитчатых клеток. Они действуют как щётки, продвигающие слизь для очистки.
- Notch не требуется для пролиферации самих базальных стволовых клеток.
Клиническое значение
- Понимание этого механизма важно для разработки генетических, клеточных и молекулярных терапий заболеваний дыхательных путей — одной из ведущих причин смерти в мире.
- Путь Notch представляет собой потенциальную терапевтическую мишень для ремоделирования дыхательных путей и лечения лёгочных заболеваний (ХОБЛ, муковисцидоз, астма и др.).
- 55% смертей от болезней лёгких связаны с изменениями именно в мелких дыхательных путях.
Дополнительные наблюдения и дальнейшие шаги
- Наименьшие ветви дыхательных путей у человека имеют тот же размер и организацию, что и самые крупные (трахеальные) трубки у мышей.
- Следующий этап — изучение механизмов, заставляющих дочерние клетки базальных клеток выбирать ту или иную линию дифференцировки, и того, как эта система координируется для восстановления функции лёгких.