Устойчивая к стрессу популяция фибробластов – лучший материал для получения индуцированных стволовых клеток

Разделы категорий
Существует две основных версии об источнике получаемых из фибробластов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК): одни ученые предполагают, что дать начало линии ИПСК может любой случайный фибробласт («случайная модель»), другие – что на это способны только фибробласты, обладающие особыми качествами («элитная модель»)... Устойчивая к стрессу популяция фибробластов – лучший материал для получения индуцированных стволовых клетокСуществует две основных версии об источнике получаемых из фибробластов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК): одни ученые предполагают, что дать начало линии ИПСК может любой случайный фибробласт («случайная модель»), другие – что на это способны только фибробласты, обладающие особыми качествами («элитная модель»).

Исследование японских ученых из Departments of Stem Cell Biology and Histology, and Dermatology, Tohoku University Graduate School of Medicine говорит в пользу «элитной модели».
Сначала в популяции человеческих дермальных фибробластов были идентифицированы способные к многолинейной дифференцировке устойчивее к стрессу клетки (multilineage-differentiating stress-enduring - Muse); эти клетки характеризовались хорошей переносимостью повреждающих воздействий, экспрессией плюрипотентных маркеров, способностью к самообновлению и к дифференцировке потомства единичной клетки по мезодермальному, энтодермальному и эктодермальному направлению. Оказалось, что такие клетки дважды позитивны по экспрессии стадиеспецифичного эмбрионального антигена-3/CD105.

Когда фибробласты разделили на Muse-клетки и все остальные и трансдуцировали генами Oct3/4, Sox2, Klf4 и c-Myc (стандартный метод получения ИПСК), оказалось, что ИПСК получаются только из Muse-клеток. Хотя некоторые из остальных клеток и давали колонии, они не обладали характеристиками ИПСК; более того, в них не наблюдалось эпигенетических изменений и экспрессии главных маркеров плюрипотентности. Эти результаты повторились и в серии экспериментов, когда для трансдукции использовали один полицистронный вирусный вектор, кодирующий все четыре фактора транскрипции.

Таким образом, полученные в исследовании данные говорят о существовании среди человеческих дермальных фибробластов субпопуляции взрослых стволовых клеток, обладающих характеристиками, сходными с таковыми ИПСК. Именно из этой субпопуляции при репрограммировании и образуются ИПСК, тогда как остальные фибробласты не принимают участия в этом процессе. Следовательно, результаты данной работы поддерживают «элитную модель», свидетельствуя о малой вероятности «случайной».
По мнению доктора П.И. Катуняна, главного врача московского Центра медико-биологических технологий, результаты данной работы могут иметь важное практическое применение для повышения эффективности репрограммирования фибробластов в стволовые клетки.

Материалы исследования представлены в статье Wakao S, et al. Multilineage-differentiating stress-enduring (Muse) cells are a primary source of induced pluripotent stem cells in human fibroblasts.