fruit fly
Кредит: CC0 Public Domain

В одном из первых исследований, посвященных роли воздействия половых гормонов на стволовые клетки в кишечнике, ученые обрисовывают новые идеи, показывающие, как стероидный половой гормон, который структурно и функционально похож на человеческие стероидные гормоны, кардинально меняет способ кишечные стволовые клетки ведут себя, в конечном счете, влияя на общую структуру и функцию этого критического органа. Авторы обнаружили, что экдизон, стероидный гормон, вырабатываемый плодовыми мухами, стимулирует рост стволовых клеток кишечника и вызывает увеличение размеров кишечника самки плодовой мушки и вызывает другие критические изменения. Исследование также предоставляет механизм для учета специфических для пола ролей стволовых клеток кишечника в нормальной функции кишечника. Кроме того, исследование предоставляет доказательства того, что гормоны кишечника могут ускорять развитие опухоли. Результаты, сообщенные совместно Институтом рака Хантсмана (HCI) в Университете Юты (U of U) и Немецким центром исследования рака (DKFZ), публикуются сегодня в журнале Nature.

Брюс Эдгар, доктор философии, биолог стволовых клеток в HCI и профессор онкологических наук в Университете США, вместе с Аурелио Телеманом, доктором философии, заведующим отделением DKFZ и профессором в Гейдельбергском университете, совместно возглавляли работай. Они спросили, влияют ли половые гормоны на способность кишечных стволовых клеток размножаться и способствовать росту кишечника. «Моя лаборатория и многие другие в мире изучали кишечник дрозофилы в течение некоторого времени, чтобы лучше понять, как регулируются стволовые клетки», — говорит Эдгар. «Мы знали, что у мужских и женских плодовых мушек были различия в их кишечнике — например, кишечник самки больше, чем у самца, и у самок опухоли кишечника развиваются гораздо быстрее, чем у самцов, — но мы не знали, почему». Это исследование добавляет существенное понимание этих различий и того, как они возникают.

Команды Эдгара и Телемана обнаружили, что экдизон, половой гормон, может радикально изменить ростовые свойства стволовых клеток в органе, который, что удивительно, непосредственно не участвует в размножении. Они обнаружили, что эти изменения влияют на структуру и функции всего органа. Они обнаружили, что воздействие экдизона на самцов мух приводит к тому, что их медленно делящиеся стволовые клетки делятся так же быстро, как и у самок, что также приводит к росту кишечника у самцов. Это говорит о том, что предельной разницей между делением стволовых клеток у самцов и самок является уровень циркулирующего гормона.

Этот процесс придает женской плодовой мухе как преимущества, так и недостатки в течение всей ее жизни. Первоначально, больше экдизона у женщин помогает с эволюционно критическими процессами размножения. Это способствует увеличению кишечника, способствуя усвоению питательных веществ, что помогает мухе откладывать больше яиц. Но в более позднем возрасте гормон экдизона, вырабатываемый яичниками, в конечном итоге вызывает дисфункцию кишечника, которая может сократить продолжительность жизни самок плодовых мушек, создавая среду, способствующую росту опухоли. В то время как люди не производят экдизон, у них действительно есть связанные стероидные гормоны, такие как эстроген, прогестерон и тестостерон, у которых есть подобные механизмы действия.

Экспериментальная работа над этим исследованием была выполнена прежде всего Сарой Ахмед, совместной кандидатской диссертацией. студент между лабораториями Эдгара и Телемана в Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) и DKFZ. Ахмед разработал эксперименты с использованием различных генетических инструментов для включения и выключения генов в клетках разных типов в кишечнике мухи и в ее яичниках, которые производят экдизон. «Наше исследование предоставляет убедительные доказательства того, что половые гормоны изменяют поведение не половых органов, таких как кишечник», — говорит Ахмед. Она также полагает, что долгосрочные последствия этого исследования могут включать в себя изучение новых путей лечения рака у человека.

По мнению исследователей, понимание того, работает ли подобная связь между стволовыми клетками и гормонами в органах человека, потребует дальнейших исследований. Они планируют изучить это в будущем. В дополнение к критической роли половых гормонов в поведении стволовых клеток кишечника, авторы полагают, что это исследование дрозофилы потенциально раскрывает новый механизм, который может действовать в физиологии и патологии человека. Результаты этого исследования дополняют растущий объем работ, показывающих, что заболеваемость раком непродуктивных органов, включая рак толстой кишки и желудка, различна у мужчин и женщин.




Добавить комментарий

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