Пре-базофилы: исследование дифференцировки клеток раскрывает происхождение базофилов

Исследователи из Японии обнаружили новый промежуточный этап в процессе дифференцировки клеток, ведущей к образованию полностью функциональных базофилов — критически важных клеток иммунной системы.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) выявили ранее неизвестный промежуточный шаг в дифференцировке клеток-предшественников в зрелые базофилы.

Базофилы составляют менее 1% всех лейкоцитов и участвуют в аллергических реакциях и борьбе с инфекциями. В костном мозге, где базофилы обычно находятся до момента реакции на аллерген или инфекцию, несколько популяций клеток-предшественников дифференцируются в зрелые базофилы.

"Последние достижения в технологии секвенирования РНК единичных клеток (scRNA-seq) бросили вызов классическому пониманию дифференцировки гемопоэтических клеток, предполагая, что это непрерывный, а не ступенчатый процесс", — говорит ведущий автор исследования Кенсуке Мияке. — "Однако непрерывная траектория дифференцировки от предшественников базофилов до зрелых базофилов до сих пор полностью не объяснена".

Чтобы определить, существуют ли промежуточные популяции между предшественниками и зрелыми базофилами, исследователи провели высокочувствительный scRNA-seq анализ базофилов, полученных от мышей. Клетки оценивали не только по различиям в экспрессии генов, но и по изменениям в экспрессии белков на их поверхности, а также по таким характеристикам, как размер клетки и форма ядра.

"Результаты были очень поразительными", — объясняет старший автор Хадзимэ Карасуяма. — "Мы быстро идентифицировали субпопуляцию клеток с характерным профилем экспрессии поверхностных белков, которая соответствовала пре-базофилам — отдельной клеточной популяции, отличной от зрелых базофилов".

Эти вновь идентифицированные пре-базофилы показали более высокую пролиферативную способность, чем зрелые базофилы, и были менее реактивны к IgE (или стимуляции аллергеном). Неожиданно исследователи также обнаружили, что пре-базофилы покидают костный мозг для борьбы с паразитарными инфекциями у мышей и сохраняют высокую способность к пролиферации даже после попадания в лёгкие и кожу.

"Наши результаты идентифицируют ранее неизвестный промежуточный тип клеток в дифференцировке базофилов — пре-базофилы, — которые связывают предшественников базофилов и тучных клеток (pre-BMPs) со зрелыми базофилами у мышей", — говорит доктор Мияке.

Интригующе, что в более раннем исследовании на мышиной модели была идентифицирована похожая популяция клеток, возможно, играющая роль в регуляции колита. Учитывая, что человеческие базофилы экспрессируют CLEC12A — белок, который также высоко экспрессируется на поверхности пре-базофилов мыши, — весьма вероятно существование человеческого аналога мышиных пре-базофилов. Для подтверждения их наличия у людей и понимания их роли в аутоиммунных заболеваниях человека необходимы дальнейшие исследования.