Инновационное новое понимание стволовых клеток

Автор: | 27 марта, 2020

В результатах исследования, которые могли однажды привести к новым методам лечения, исследователи от Научно-исследовательского института Scripps описали некоторые поразительные различия между биохимией стволовых клеток по сравнению со зрелыми клетками.Исследование, во главе с Научным сотрудником Scripps профессором Шэн Дином и Старшим управляющим Научно-исследовательского центра Scripps для Масс-спектрометрии Гэри Сиуздэк, было издано в успехе, онлайновом выпуске престижного журнала Nature Chemical Biology on May 2, 2010.В исследовании команда использовала уникальный подход, чтобы лучше понять стволовые клетки, имеющие способность измениться или «дифференцироваться» во взрослые типы клетки (такие как волосковые клетки, клетки кожи, невроциты). Понимание, как зрелые стволовые клетки открывают дверь для ученых и врачей, чтобы управлять процессом, чтобы удовлетворить потребности пациентов, потенциально леча такие тяжелые условия как болезнь Паркинсона и повреждение позвоночника.

«В прошлом ученые, пытающиеся понять биологию стволовой клетки, сосредоточились на генах и белках», сказал Динг. «В нашем исследовании мы посмотрели на регулирование стволовой клетки по-другому – на биохимическом уровне на функциональном уровне. С профилированием metabolomics мы смогли посмотреть на естественные маленькие молекулы и как они управляют исходом клетки на абсолютно другом уровне».Новая бумага описывает части стволовой клетки «metabolome» – полный комплект веществ («метаболиты»), сформированные в метаболизме, включая все естественные маленькие молекулы, биологические жидкости и ткани. Ученые тогда сравнили этот профиль с теми из более зрелых клеток, специфично невроцитов и сердечных клеток.

Когда результатам соответствовали, ученые сочли приблизительно 60 ранее неопознанных метаболитов связанными с прогрессией стволовых клеток к зрелым клеткам, а также неожиданной структурой в химии, отразившей зрелость биопрепарата увеличения клеток.Готовый к открытиюИсследование metabolomics является относительно новым, появившись только за прошлое десятилетие или около этого.«Один из самых интересных аспектов metabolomics – то, как мало мы знаем», прокомментировал Сиуздэк. «Мы не знаем то, что подавляющее большинство метаболитов, или что они делают.

Это – область, готовая к открытию».Исследование в metabolomics сделано возможным множеством специальных методов и оборудования. В текущем исследовании команда использовала масс-спектрометрию жидкостной хроматографии (LCM), который привлекает два более традиционных метода, чтобы предоставить ученым способность химически проанализировать фактически любые молекулярные разновидности.

Группа тогда проанализировала заканчивающиеся данные с помощью платформы биоинформатики открытого доступа XCMS, теперь популярный метод, развитый Siuzdak и коллегами, описанными в статье 2006 года в журнале Analytical Chemistry. Программное обеспечение XCMS позволяет исследователям идентифицировать и оценивать метаболит и особенности пептида, показывающие существенное изменение между типовыми группами – у этой мыши случая стволовые клетки по сравнению со зрелыми клетками.Самая трудная часть непредназначенных исследований metabolomics анализирует результаты и характеризует метаболиты, по словам Научного сотрудника Оскара Янеса из лаборатории Siuzdak, нового первого автора газеты.Тем не менее, Yanes изменился, хотя данные по стволовым клеткам и идентифицировали неожиданную структуру: метаболиты стволовой клетки имели очень ненасыщенные структуры по сравнению со зрелыми клетками, и уровни очень ненасыщенных молекул уменьшились, поскольку стволовые клетки назрели.

Очень ненасыщенные молекулы, содержащие мало водорода, могут легко реагировать и измениться во многие другие различные типы молекул.«Исследование показывает поразительную клеточную стратегию», прокомментировал Янес. «Возможность эмбриональных стволовых клеток генерировать целый спектр клетки печатает особенность различных тканей (феномен, называемый пластичностью), отражен на метаболическом уровне».«Мы не ожидали эти результаты», сказал Сиуздэк, «несмотря на то, что ретроспективно это целесообразно, что стволовые клетки (который может сформировать почти любую клетку) имеют метаболиты, которые химически гибки».

Подтверждая их наблюдения, исследователи нашли, что путем химического блокирования обычного пути к насыщенности – окислению – они смогли предотвратить нормальный прогресс стволовых клеток в зрелые сердечные и невроциты. С другой стороны, когда определенные оксидные метаболиты были введены в культуру, дифференцирование стволовой клетки было вызвано.Звон отмечает, что исследование также обеспечивает новый взгляд на жирные кислоты, подобные найденным в рыбьем жире и другом nutriceuticals.

«В прошлом люди сосредоточились на факте, что жирные кислоты были важны, чтобы создать клеточные мембраны, поддерживающую способность наших камер», сказал Динг. «Но в нашем исследовании, мы показываем, что различные жирные кислоты только играют роль в образовании клеточных мембран, но также и имеют функции в направлении исхода клетки».В дополнение к Siuzdak, Звону и Yanes, авторами бумаги, «Метаболическое окисление регулирует дифференцирование эмбриональной стволовой клетки», является Джули Кларк, Диана М Вонг, Гэри Дж Патти, Антонио Санчес-Руис, Х Пол Бентон, Суниья А Троджер, и Кэролайн Деспонтс, все Исследование Scripps.

Это исследование было поддержано грантами от Калифорнийского Института Регенеративной Медицины, Министерства энергетики, Национального научного фонда, Национального Онкологического института, и Национальных Институтов Здоровья, а также постдокторского товарищества от Фундасиона Рамона Аресеса.Источник:Научно-исследовательский институт Scripps

Добавить комментарий