Исследование дифференцирует клетки iPS в различные окулярные линии
                Рис. 1. LN332E8 способствует дифференцировке эпителиальных клеток роговицы (iCEC), полученных из клеток hiPS. (A, B) hiPSCs, дифференцированные по LN332E8, обладали самой высокой долей iCEC. (C) 332-iCECs сформировали клеточный слой, который экспрессировал эпителиальные маркеры роговицы PAX6, кератин (KRT) 12, p63 и MUC16. Предоставлено: Shibata et al., Cell Reports 25, 1668–1679, doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.032.

Открытие плюрипотентных стволовых клеток, которые способны дифференцироваться в огромный спектр различных клеточных линий, составляющих человеческое тело, ознаменовало начало новой эры в биологической науке и медицине. Хотя мы теперь также можем перепрограммировать обычные клетки, чтобы продемонстрировать эту плюрипотентность, нам еще многое предстоит узнать о различных сигналах, которые ведут такие клетки к определенной клеточной судьбе, включая клетки, которые составляют глаз.
                                                                                       

Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, пролило свет на это, показав, что, выращивая плюрипотентные стволовые клетки человека на различных формах белка, называемого ламинином, они могут стать роговицей. клетки, клетки сетчатки и др. Затем клетки могут быть собраны и использованы для целого ряда терапевтических целей.

Это исследование основано на более ранней работе этой группы, основанной на университете Осаки, которая показала, что воздействие на эти стволовые клетки изоформы ламинина, структурного компонента матрицы, который заполняет пространство вне клеток, привело к созданию клеток. колонии расположены в виде четырех концентрических зон. Каждая из этих зон демонстрировала характеристики, специфичные для определенного анатомического компонента глаза.

Здесь команда вырастила эти стволовые клетки в условиях, содержащих исключительно другие изоформы ламинина, которые присутствуют в глазу, и обнаружила, что это привело к созданию клеток с различными подвижностями, плотностями и склонностями к взаимодействию. Затем они показали, что для каждой конкретной изоформы ламинина разные клетки, полученные в культурах, соответствовали клеткам в разных частях глаз эмбриональных мышей, где преобладала одна и та же изоформа ламинина.

Исследование дифференцирует клетки iPS в различные глазные линии
                Рис. 2. LN511E8 приводил к инактивации YAP и дифференцировке сетчатки в центрах колоний клеток hiPS. LN511E8 позволил создать плотные колонии клеток hiPS из-за сокращения актомиозина, что, в свою очередь, привело к зависимой от плотности клеток инактивации YAP и последующей дифференцировке сетчатки в центрах колоний. Предоставлено: Shibata et al., Cell Reports 25, 1668–1679, doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.032.

«Мы обнаружили, что различные изоформы ламинина влияют на то, насколько быстро клетки мигрировали из точки, в которой первоначально была посеяна колония, и на плотность, с которой клетки в колонии были упакованы», — пишет автор Ryuhei Hayashi. «Это различное поведение было связано с типами клеток, в которые превратились стволовые клетки, показывая, что мы можем специфически производить тип глазных клеток, просто выбирая подходящий тип ламинина для клеток-мишеней».

Затем исследователи исследовали молекулярные механизмы, стоящие за этим различным поведением. Они обнаружили, что форма ламинина, которая дала начало колониям с четырьмя концентрическими кольцами, вызывала сокращение внеклеточных структурных каркасов, которые связывают клетки вместе, производя центры колоний с более высокой плотностью. Это, в свою очередь, привело к инактивации белка под названием YAP, который способствовал дифференцировке в ретинальные клетки в центрах колоний.


            Исследование дифференцирует клетки iPS в различные окулярные линии
                Рис. 3. Механизм того, как изоформы ламинина определяют состояние и судьбу клетки hiPS. Аффинность связывания субстратов и интегринов определяет природу расширенных колоний клеток hiPS с точки зрения клеточной подвижности, межклеточных взаимодействий и плотности клеток с явным участием сигналов Wnt и YAP. Соответствующие иммуногистохимические распределения этих изоформ ламинина в развивающемся глазном мышином типе клеток hiPS, индуцированных in vitro. Предоставлено: Shibata et al., Cell Reports 25, 1668–1679, doi: 10.1016/j.celrep.2018.10.032.

«Теперь, когда мы можем использовать разные ламинины для программирования стволовых клеток, чтобы они становились конкретными клетками, обнаруживаемыми в разных частях глаза, мы можем собирать их и применять для лечения ряда глазных заболеваний», — говорит последний автор Коджи Нишида. «Это может быть чрезвычайно полезным инструментом в области офтальмологии.»




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *