Ученые на St. Детская исследовательская больница Джуда обнаружила, что определенный дифференцированный тип клеток настолько готов изменить свою идентичность, что ему требуется постоянная экспрессия гена под названием Prox1, чтобы отговорить его.
Исследователи показали, что Prox1 действует как двусторонний переключатель, бездействия которого достаточно для перепрограммирования специализированного типа клетки, называемого лимфатической эндотелиальной клеткой (LEC). В отсутствие активного Prox1 LEC фактически теряет свою идентичность и принимает характеристики эндотелиальных клеток крови (BEC), которые играют иную роль в организме. Эндотелиальные клетки выстилают кровеносные и лимфатические сосуды изнутри. Результаты исследования появятся в декабре. 1, 2008, выпуск журнала Genes & Разработка.
Новое открытие важно, потому что оно помогает объяснить, как во время эмбриогенеза критический набор сосудов, называемый лимфатической сосудистой сетью, возникает из вен; и как лимфатические сосуды могут в конечном итоге потерять свои характеристики и приобрести характеристики, типичные для кровеносных сосудов и транспорта крови – трюк, который может, например, позволить организму быстро создать запас дополнительных кровеносных сосудов, когда возникает острая необходимость в дополнительном питании в определенная область. Переход от лимфатических сосудов к кровеносным также может быть вызван определенными опухолями, пытающимися питать собственный рост.
Лимфатическая сосудистая сеть – это жизненно важная сеть сосудов, которая выполняет важные хозяйственные функции в организме. В частности, он отводит жидкости, которые обычно выходят из капилляров, которые обеспечивают клетки организма питательными веществами. Лимфатическая сосудистая сеть также является частью иммунной системы, которая улавливает и атакует вторгшиеся организмы, и является основным путем распространения злокачественной опухоли в регионарные лимфатические узлы.
"Новое открытие добавляет к растущему количеству доказательств, показывающих, что некоторые полностью дифференцированные типы клеток могут проявлять большую пластичность и после перепрограммирования возвращаться к своей прежней идентичности," сказал Гильермо Оливер, доктор философии.D., член Св. Джуд Кафедра генетики и клеточной биологии опухолей. Дифференциация – это процесс, с помощью которого генетическая активность заставляет незрелый тип клеток приобретать специфические характеристики определенного типа зрелых взрослых клеток.
"В последние несколько лет некоторые открытия поставили под сомнение давнее убеждение, что дифференцировка клеток – это необратимый окончательный процесс," сказал Оливер, старший автор статьи. "Ул. Исследователи Джуда показали, что лимфатические эндотелиальные клетки являются одним из немногих примеров дифференцированных типов клеток, которым требуется постоянная экспрессия определенного гена для сохранения своей идентичности. Эта текущая работа основана на наших предыдущих результатах, которые продемонстрировали ключевую роль Prox1 в формировании лимфатической сосудистой сети."
В качестве важного ресурса для этого открытия команда Оливера использовала особую линию мышей, у которых гены Prox1 могли быть удалены из LEC в разное время во время развития или после рождения.
Ул. Команда Джуд обнаружила, что делеция Prox1 в LEC способствует их перепрограммированию в BEC, на что указывает экспрессия конкретных белков LEC и BEC. Кроме того, вновь перепрограммированные клетки приобрели некоторые особенности, характерные для кровеносных сосудов. Например, клетки были окружены перицитами – маленькими клетками, которые помогают поддерживать эндотелиальные клетки, – и кровь аномально поступала в перепрограммированные мутантные лимфатические сосуды.
Наконец, исследователи использовали уловку, которая позволила им заблокировать способность изолированных культивируемых LEC продуцировать белки Prox1, чтобы дополнительно продемонстрировать, что активность Prox1 требуется LEC для сохранения их идентичности.
"Новые идеи, предлагаемые этим исследованием, дадут нам лучшее понимание того, как преобразовать одну клетку в другую, и в конечном итоге использовать новые терапевтические подходы при патологических состояниях и опухолях," Оливер сказал.
Источник: St. Детская исследовательская больница Джуда