Стволовые клетки используют ориентацию сигнала для направления деления
Исследователи из Стэнфордского университета и Медицинского института Говарда Хьюза разработали лабораторный метод, имитирующий пространственно-ориентированную передачу сигналов, которую клетки испытывают в организме.
Ключевое открытие
Учёные обнаружили, что расположение сигнала "делись сейчас" (белка Wnt3a) на мембране человеческой эмбриональной стволовой клетки определяет:
- Где проходит плоскость деления клетки
- Какую судьбу получат дочерние клетки
Результаты эксперимента
- Исследователи прикрепили молекулы белка Wnt3a к синтетическим микрочастицам и инкубировали их со стволовыми клетками.
- В 75% случаев клетка начинала делиться в строгой ориентации: плоскость деления была перпендикулярна источнику сигнала.
- В контрольной группе (частицы с другим белком) подобное ориентированное деление наблюдалось только в 12% случаев.
Судьба дочерних клеток
- Дочерняя клетка, ближайшая к сигналу Wnt3a, сохраняла плюрипотентность (способность оставаться стволовой клеткой).
- Дочерняя клетка, наиболее удалённая от сигнала, начинала дифференцироваться в клетку-предшественницу.
Значение исследования
Как отметил старший автор работы Роуланд Нусс, PhD: "Мы обнаружили, что эти два процесса — деление и дифференцировка — связаны. ... Клетка делится, сориентировавшись относительно источника сигнала Wnt. Одна из дочерей всегда ближе и остаётся плюрипотентной. Другая дальше от этого сигнала и начинает дифференцироваться".
Исследование, опубликованное в Science, впервые позволило в реальном времени наблюдать, как одиночная стволовая клетка решает, когда и как делиться, и определяет судьбу своих дочерей. Это понимание критически важно для будущих терапевтических применений стволовых клеток.