Новый путь наружу: исследователи показали, как стволовые клетки покидают кровоток
Исследователи из Университета Северной Каролины обнаружили, что терапевтические стволовые клетки покидают кровоток иначе, чем считалось ранее. Этот процесс, названный исследователями ангиопеллозом, важен для понимания не только внутривенных терапий стволовыми клетками, но и метастатического рака.
Когда лейкоцитам нужно попасть к месту инфекции, они выходят из кровотока через процесс диапедеза. При диапедезе лейкоцит меняет форму, чтобы протиснуться между или через клетки эндотелия, формирующие стенку сосуда. Диапедез — хорошо изученный процесс, и считалось, что другие типы клеток (терапевтические стволовые клетки или даже метастатические раковые клетки) покидают сосуды аналогично — выталкиваясь или просачиваясь.
Однако группа под руководством Ке Чена обнаружила, что стволовые клетки ведут себя иначе. Терапевтические стволовые клетки обладают той же способностью, что и лейкоциты, — выходить из кровотока и нацеливаться на определённые ткани. Но точный механизм был неизвестен.
Для его изучения команда использовала модель рыбки данио-рерио. Генетически модифицированные прозрачные эмбрионы имели флуоресцентно меченные зелёные кровеносные сосуды. Им вводили лейкоциты и кардиальные стволовые клетки человека, крысы и собаки, помеченные красным флуоресцентным белком.
С помощью трёхмерной микроскопии на световом листе с временно́й задержкой учёные проследили, как клетки покидают сосуд. Лейкоциты выходили через диапедез, как и ожидалось. Однако когда стволовые клетки покидали сосуд, эндотелиальные клетки, выстилающие его, активно их выталкивали. Мембраны эндотелиальных клеток по обе стороны от стволовой клетки растягивались, окружали её, а затем соединялись, чтобы вытолкнуть клетку из сосуда.
«При диапедезе активен лейкоцит, потому что он меняет форму, чтобы выйти. Эндотелиальные клетки сосуда пассивны, — говорит Ке Чен. — Но у терапевтических стволовых клеток мы обнаружили обратное: стволовые клетки были пассивны, а эндотелиальные клетки не только меняли форму, чтобы окружить стволовую клетку, но и фактически выталкивали её. Мы назвали этот процесс ангиопеллозом — альтернативным способом выхода клеток из кровеносных сосудов».
Исследователи обнаружили ещё два ключевых отличия ангиопеллоза от диапедеза:
- Ангиопеллоз занимает часы, а не минуты.
- Ангиопеллоз позволяет выйти более чем одной клетке одновременно.
«Ангиопеллоз — это по сути групповой билет для выхода клеток из кровеносных сосудов, — отмечает Чен. — Мы наблюдали, как таким образом проходят скопления клеток. Это, очевидно, ставит перед нами вопросы: могут ли другие типы клеток, например метастатические раковые клетки, использовать этот более эффективный способ для выхода из кровотока, и что нам нужно сделать, чтобы их остановить».