Как обонятельные нейроны формируются из стволовых клеток у живых животных

от

Клеточная дифференциация стволовых клеток в специализированные клетки включает в себя множество этапов, таких как:
* деление для создания новых клеток;
* определение судьбы, то есть выбор конкретного пути развития;
* миграция для интеграции клетки в её окончательное местоположение.

Предыдущие исследования in vitro показали, что стволовые клетки могут спонтанно самоорганизовываться в группы специализированных типов клеток. Однако мало что известно о том, как это происходит у живых животных — в условиях, где плотно заселённые микросреды характеризуются высоким уровнем шума в межклеточной сигнализации и вариациями в экспрессии генов.

В своём [исследовании](https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2213671125001791), представленном на обложке специального выпуска Stem Cell Reports, посвящённого нервным стволовым клеткам, исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме и Университета Иллинойса в Чикаго описывают сигнальные механизмы, которые определяют один из примеров развития позвоночных — переход от обонятельных стволовых клеток к высокорегенераторным обонятельным нейронам, отвечающим за чувство обоняния.

Применяя различные методы, включая визуализацию эмбрионов рыбок данио с высоким разрешением, количественное отслеживание судьбы клеток и секвенирование РНК отдельных клеток, исследователи выявили уникальный бистабильный переключатель, который определяет различные судьбы клеток для клеток-предшественников и управляет их объединением в клеточные «соседства».

Исследование описывает «ранее неизвестную парадигму сборки клеточных соседств, через которую обонятельный эпителий интегрирует флуктуирующие стохастические сигналы для оптимизации принятия решения о судьбе, дифференциации и интеграции в обонятельную нейронную розетку», — пишут ведущий автор Шриватсан Говинда Раджан, доктор философии, и автор исследования по соответствию Анкур Саксена, доктор философии, из Департамента клеточной, развивающей и интегративной биологии Университета Алабамы в Бирмингеме. «Эти результаты показывают, как стохастические сигнальные сети пространственно-временно регулируют баланс между предшественниками и производными, стимулируя устойчивый нейрогенез в сложной системе органов».

«Примечательно, что человеческий нос обновляет свои нейроны каждые пару месяцев на протяжении всей жизни», — сказал Саксена. «Учитывая эту необычную нейрорегенерацию, мы хотели ответить на фундаментальный вопрос: как стволовые клетки направляют флуктуирующие сигналы для постоянного создания новых нейронов?»

«Сейчас мы опираемся на наши молекулярные «ответы» на модели рыбок данио, задаваясь вопросом, можно ли применить идентифицированные молекулярные пути в других контекстах для формирования нервной системы у позвоночных. В долгосрочной перспективе мы надеемся открыть новые терапевтические возможности для пациентов с нарушениями развития нервной системы или нейродегенеративными заболеваниями».

Соавторы Раджана и Саксены в исследовании «Прогениторные соседства функционируют как временные ниши для поддержания обонятельного нейрогенеза» — Линн М. Накке, Университет Алабамы в Бирмингеме, и Джозеф Н. Ломбардо, Фарид Манучерхрафар, Каэлан Вонг, Пинал Канабар, Элизабет А. Сомодзи, Джоселин Гарсия, Марк Майеншайн-Клайн и Джи Лианг, Университет Иллинойса в Чикаго.

Предоставлено [Университетом Алабамы в Бирмингеме](https://phys.org/partners/university-of-alabama-at-birmingham/).

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте