Активация регенерации зубов у мышей
Большинство рептилий и рыб имеют несколько наборов зубов в течение жизни. Однако у большинства млекопитающих, таких как люди, есть только один набор заменяющих зубов, а у некоторых, например у мышей, всего один набор без замены. Это разнообразие поднимает как эволюционные вопросы — как развились разные стратегии замены зубов? — так и вопросы развития — какие механизмы предотвращают замену зубов у животных, которые их утратили?
В новой статье в журнале Development профессор Абигейл Такер и аспирантка Елена Попа из Королевского колледжа Лондона исследуют эти вопросы с помощью молекулярного анализа развития зубов у мышей. Они выяснили, почему у мышей нет заменяющих зубов, сравнив экспрессию генов в зубной пластинке (области, формирующей зубы) у мыши и минипига, у которого два набора зубов.
Известно, что сигнальный путь Wnt необходим для замены зубов у других позвоночных. Исследователи из Королевского факультета стоматологии, оральных и черепно-лицевых наук теперь показывают, что активность Wnt отсутствует в рудиментарной форме зубной пластинки (РФЗП) у мышей. Эта структура формируется у мыши, но затем исчезает, останавливая образование другого набора зубов.
Используя сложные генетические методы, исследователи активировали сигнальный путь Wnt в РФЗП мыши на стадиях развития E15.5 и E16, что оживило эту структуру и привело к формированию дополнительных зубов.
Эти результаты демонстрируют потенциал РФЗП как источника для заменяющих зубов у мышей и предоставляют экспериментальную систему, подходящую для изучения механизмов, лежащих в основе замены.
«Почему потенциал замены зубов так сильно различается у позвоночных — интригующий вопрос, — объясняет аспирантка Елена Попа. — Наши результаты показывают, что, хотя мышь обычно не формирует второй заменяющий набор зубов, у неё всё ещё есть потенциал для этого при наличии правильных сигналов».
Наконец, они сообщают, что культивирование РФЗП в изоляции стимулировало её потенциал к формированию зубов, что позволяет предположить, что первое поколение зубов может препятствовать развитию заменяющих зубов; предыдущий набор зубов также влияет на развитие следующего.
Профессор Такер поясняет: «Это актуально для замены зубов у человека, поскольку структуры, похожие на РФЗП, были идентифицированы рядом с постоянными зубами во время развития. Таким образом, при нормальном развитии наших зубов второй набор, или постоянные зубы, могут ингибировать образование третьего набора зубов».
Эти результаты представляют собой концептуальный прогресс в области замены зубов, а также дают новое понимание того, как признаки утрачиваются в ходе эволюции млекопитающих и как их можно восстановить.