Полная система регенерации кожи у рыб раскрыта

Рыбы и амфибии, такие как тритоны, способны к идеальной регенерации тканей без образования рубцов при потере органов, например, конечностей. Изучение механизмов регенерации и гомеостаза тканей имеет потенциал для применения в регенеративной медицине человека. Однако о механизме и источнике клеток, участвующих в регенерации тканей, известно было мало.

Исследовательская группа под руководством доцента Токийского технологического института Ацуси Каваками, аспирантки Эри Сибаты и других использовала регенерацию плавников данио-рерио в качестве модели. С помощью генетической техники мечения клеток (сайт-специфичная рекомбинация Cre-loxP) клетки регенеративной ткани были помечены флуоресценцией. Учёные отслеживали клетки в течение нескольких недель и установили, что эпителиальные клетки вблизи раны следуют различным клеточным судьбам.

Первая группа эпителиальных клеток, привлекаемых к ране, покрывает её, но исчезает в течение нескольких дней посредством апоптоза. Вторая группа эпителиальных клеток становится клетками, формирующими регенерированную кожу. Однако многие из этих регенерированных клеток кожи перемещаются к концу плавника и исчезают примерно через одну-две недели. Исследуя источник пополнения клеток кожи, учёные обнаружили, что в процессе регенерации многие новые эпителиальные клетки поставляются из большой области кожи, содержащей стволовые клетки, которые активизируются в пролиферации.

Интригующим открытием стало то, что клетки кожи в процессе регенерации не проходят специальных процессов, таких как дедифференцировка в стволовые клетки, а существующие стволовые клетки в базальном слое и дифференцированные клетки в поверхностном слое пролиферируют, сохраняя свои характеристики, чтобы восстановить кожу.

На основе этого исследования можно предположить, что регенерация кожи может быть возможна и у других позвоночных, включая человека, путём контроля автономной пролиферации стволовых клеток в базальном слое. Если механизм регенерации кожи, обнаруженный в этом исследовании, окажется таким же у людей, в будущем это может быть использовано для определения причин различных кожных заболеваний, в исследованиях регенеративной медицины и для других целей.