Светящиеся стволовые клетки показывают, как поддерживается наша кожа

Все органы нашего тела полагаются на стволовые клетки для поддержания своей функции. Кожа — наш самый большой орган, который служит щитом против окружающей среды. Новые результаты исследований из BRIC, Копенгагенского университета и Кембриджского университета бросают вызов существующим моделям стволовых клеток и объясняют, как кожа поддерживается на протяжении всей жизни. Результаты только что опубликованы в признанном журнале Cell Stem Cell.

Новые знания бросают вызов моделям стволовых клеток

Кожа состоит из множества различных типов клеток, включая клетки волос, жировые и потовые железы. Она защищает нас от микробных и химических атак и образует водонепроницаемый барьер, предотвращающий потерю жидкости. Группа доцента Кима Йенсена из BRIC, картировав поведение стволовых клеток в коже, выяснила, что кожа использует уникальный метод самообновления. Их результаты противоречат текущему представлению о том, как обновляется наша кожа.

«До сих пор считалось, что стволовые клетки кожи организованы в строгую иерархию с примитивным типом стволовых клеток на вершине, и что эта клетка порождает все другие типы клеток кожи. Однако наши результаты показывают, что существуют дифференцированные уровни стволовых клеток, и именно их близкое микроокружение определяет, образуют ли они волосяные фолликулы, жировые или потовые железы», — говорит Ким Йенсен.

Новое исследование Кима Йенсена завершает головоломку о стволовых клетках.

«Наши данные дополняют уже известное о коже и ее поддержании. Исследователи до сих пор пытались вписать свои результаты в старую модель поддержания кожи. Однако результаты имеют гораздо больше смысла, когда мы соотносим их с новой моделью, которую предлагает наше исследование», — говорит Ким Йенсен.

Один из таких примеров — это объяснение текущей загадки о том, как клетки кожи могут чрезмерно делиться и инициировать рак кожи без каких-либо следов генетических изменений в стволовых клетках, которые, как считалось, поддерживают внешний слой кожи. Исследование группы Йенсена может предполагать, что причина, по которой не удается найти изменений, заключается в том, что эти клетки вообще не участвуют в избыточном размножении.

Новые знания о раке кожи и заживлении ран

Исследовательская группа Кима Йенсена использовала уникальный метод, основанный на новых технологиях, чтобы понять, как поддерживается кожа.

«Мы пометили ранние стволовые клетки кожи светящимися белками, чтобы картировать поведение стволовых клеток во внешнем слое кожи. Метка наследуется дочерними клетками, так что мы можем проследить их происхождение и построить генеалогическое древо. Тонкие детали этого древа можно использовать, чтобы понять роль стволовой клетки в нормальном поддержании кожи, а также в заживлении ран», — говорит Ким Йенсен.

Важная функция стволовых клеток — восстановление поврежденных тканей. Здесь результаты группы Йенсена показывают, что различные популяции стволовых клеток сотрудничают, выходя за рамки своих обычных функций, чтобы восстановить кожу как можно быстрее. Однако это также может причинить вред, поскольку такие изменения могут «разбудить» гены в стволовых клетках и привести к раку. Следовательно, новые результаты также вносят вклад в новые знания о происхождении рака кожи.

«Теперь наше исследование пойдет в двух направлениях. Мы создадим математические модели поддержания органа, чтобы «измерить», что делают стволовые клетки в коже. Кроме того, мы расширим наши исследования по инициации рака, надеясь на результаты, которые могут способствовать диагностике рака и улучшению лечения», — говорит Ким Йенсен.