Выявлены свойства стволовых клеток, определяющие их судьбу

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне определили внутренние свойства клеток, которые влияют на судьбу нейральных стволовых клеток, определяя, какой тип клеток мозга они образуют: нейроны, астроциты или олигодендроциты. Это открытие может дать ученым новый способ предсказывать или контролировать судьбу стволовых клеток, улучшив их использование в трансплантационной терапии.

Опубликованное в Stem Cell Reports исследование под руководством Лизы А. Фланаган, Ph.D., выявило, что нейральные стволовые клетки с разным потенциалом судьбы экспрессируют различные паттерны сахаров на своей поверхности. Эти сахара влияют на электрические свойства мембраны клетки и, в конечном счете, на ее судьбу.

В 2008 году Фланаган и коллеги открыли новый способ идентификации и сортировки нейральных стволовых клеток с разной судьбой, используя их электрические свойства. Теперь они показали, что различия в поверхностных сахарах являются причиной разных электрических свойств клеток.

В текущем исследовании ученые изучили несколько путей добавления сахаров к клеткам и обнаружили один, который различался у клеток, производящих нейроны, и клеток, производящих астроциты. Стимулируя этот путь в нейральных стволовых клетках, они изменили их электрические свойства и заставили их производить больше астроцитов и меньше нейронов, доказав, что поверхностные сахара могут контролировать судьбу клетки.

Этот путь активен как в клетках, выращиваемых для трансплантации, так и в клетках развивающегося мозга, что указывает на его возможную роль в формировании нейронов и астроцитов в процессе развития мозга.

Сейчас команда проверяет, изменяет ли модификация этого пути поведение клеток при трансплантации или формирование развивающегося мозга. Ученые сосредоточены на внутриклеточной машинерии, которая добавляет сахара, чтобы понять, как регулируется этот процесс. Они также обнаруживают, что этим путем изменяются определенные белки на поверхности клетки, что поможет раскрыть механизм, с помощью которого сахара указывают стволовой клетке, какой тип клетки формировать.

Долгосрочная цель этих исследований — найти способы повысить эффективность трансплантации стволовых клеток для лечения травм и заболеваний.