Исследователи определяют
Развивающиеся лимфатические сосуды у рыбок данио: клетки соединительной ткани (фибробласты зеленого цвета) экспрессируют белок VEGF-C и влияют на миграцию лимфатических эндотелиальных клеток (красный цвет). Кредит: Андреас ван Импел

Когда эмбрион развивается, большое разнообразие белков и ферментов запускает серию биохимических реакций. Развитие лимфатической сосудистой системы в значительной степени зависит от одного конкретного белка — фактора роста VEGF-C. Для того чтобы стать биологически активным и инициировать последующие сигнальные события, белок должен сначала пройти стадии обработки. Однако до сих пор неясно, как и где собраны необходимые факторы, необходимые для активации VEGF-C, и какие типы клеток обеспечивают эти отдельные факторы во время развития.

Используя модель рыбок данио, международная группа исследователей получила новое понимание того, как и в каких точках отдельные протагонисты сигнального пути VEGF-C должны взаимодействовать друг с другом в эмбрионе, чтобы обеспечить правильную лимфатическую систему. развитие сосудистой сети. Исследователи идентифицировали специальные клетки в соединительной ткани, которые в определенных точках зародыша вырабатывают важный белок VEGF-C, а также два фермента, перерабатывающих белок, которые могут активировать белок VEGF-C. В случае с одним из этих белков ранее было совершенно неизвестно, что он выполняет эту функцию.

«Клетки, которые мы определили, фибробласты, представляют собой» горячие точки «для появления активированного белка», — говорит доктор Андреас ван Импел из Мюнстерского университета, который руководил исследованием. Результаты дают не только принципиально новое понимание того, как развивается лимфатическая система, но также, наоборот, имеют отношение к болезням человека. Если сигнальный путь плохо регулируется у людей, развиваются генетически обусловленные формы лимфатического отека. Кроме того, раковые клетки могут использовать лимфатические сосуды для метастазирования. «Если окажется, что сопоставимая популяция фибробластов также присутствует у людей, наши результаты могут повлиять на будущие подходы к лечению различных заболеваний, связанных с лимфатической системой», — говорит Андреас ван Импел. Исследование было опубликовано в журнале « Nature Communications«.

Фон и метод:

Во всем мире около тысячи групп исследователей работают с рыбками данио. Эти рыбы подходят для изучения развития организма, включая кости, кровеносные сосуды и лимфатическую систему. Поскольку эмбрионы рыб развиваются вне матки и остаются прозрачными в течение нескольких дней, исследователи могут точно отслеживать изменения в развитии и выявлять связи с людьми.

В своем текущем исследовании ученые исследовали белок VEGF-C, который важен для роста лимфатических сосудов. Для того чтобы он стал биологически активным, он должен быть обработан, что означает, что части белка должны быть отщеплены. VEGF-C может связываться и активировать свой рецептор только после удаления двух так называемых про-доменов. Ферменты, которые обрабатывают белок, называются протеазами. В своем исследовании исследователи изучили роль секретируемых протеаз ADAMTS3 и ADAMTS14 во время активации VEGF-C.

Используя современную конфокальную микроскопию, исследователи показали, что эмбрионы, лишенные обеих протеаз в результате генетических мутаций, не могут образовывать лимфатические сосуды, что привело исследователей к выводу, что обработка VEGF-C может осуществляться не только (как предполагалось ранее) ADAMTS3, но также и связанной с ней протеазой ADAMTS14.

Это было то, что исследователи обнаружили не только для белков рыбок данио, но и в экспериментах с линиями клеточных культур человека. «Наши наблюдения показывают, что эта способность белка ADAMTS14 сохраняется в процессе эволюции», — говорит ведущий автор Guangxia Wang, который пишет свою докторскую диссертацию. Диссертация в аспирантуре CiM-IMPRS в Мюнстерском университете. Школа является частью исследовательского центра «Динамика клеток и визуализация».

В экспериментах по пересадке клеток исследователи смогли показать, что определенные нейронные структуры, а также фибробласты представляют собой клеточные источники как для протеаз, так и для белка VEGF-C. «Активация белка VEGF-C в этих положениях эмбриона была достаточной для запуска нормального развития лимфатических сосудов, что еще раз подчеркивает важность этой клеточной популяции для регуляции лимфангиогенеза», — говорит Андреас ван Импел.

Исследователи планируют провести дальнейшие исследования, чтобы выяснить, насколько актуальна деятельность ADAMTS14 для развития и поддержания лимфатической системы у млекопитающих. «Поскольку мутации в протеазе ADAMTS3 приводят к заболеваниям у людей, представляется разумным предположить, что ADAMTS14 также является геном-кандидатом для синдромов человека», — говорит руководитель группы профессор Стефан Шульте-Меркер. Кроме того, исследователи хотели бы оценить, присутствует ли сопоставимая популяция фибробластов у мышей и людей, которая также синтезирует все — или, по крайней мере, некоторые — из белков, которые играют центральную роль в процессинге и, следовательно, в контроле активности VEGF- C сигнальный путь.




Добавить комментарий

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