Результаты исследования, опубликованные в выпуске Neuron, проливают новый свет на понимание процессов развития мозга и имеют важные последствия для биологии стволовых клеток.
Введение
Исследователи из Института биотехнологии Фландрии (Flanders Institute for Biotechnology) раскрыли механизм, контролирующий переключение между ростом и дифференцировкой нервных стволовых клеток, во время развития мозга. Ученые обнаружили специфический фактор, который делает стволовые клетки «глухими» к пролиферативным сигналам, что, в свою очередь, заставляет их дифференцироваться в нейроны.
Актуальность проблемы
Мозг – это невероятно сложный орган, состоящий из миллиардов клеток с разнообразными функциями. Механизмы, которые управляют формированием этой сложной сети во время развития мозговых структур, до конца не изучены.
«Во время развития нервной системы сложный набор сигналов определяет судьбу нейрональных клеток-предшественников», – объясняет один из авторов исследования Пьер Вандерхаген (Pierre Vanderhaeghen). «Эти стволовые клетки получают «пролиферативные» сигналы, которые инструктируют их продолжать делиться, генерируя все больше и больше клеток для растущего мозга, но в какой-то момент они также должны прекратить делать это и дифференцироваться. Другими словами, клетки специализируются, чтобы стать особым типом клеток мозга».
Результаты научного исследования
Цель исследования была понять, как регулируется этот переключатель между ростом и дифференцировкой, в результате ученые определили молекулярный фактор, называемый Bcl6, который, по существу, делает клетки-предшественники «глухими» к пролиферативным сигналам, тем самым обеспечивая эффективную дифференцировку.
«Мы использовали обширный набор геномных и клеточных инструментов и обнаружили, что белок, называемый Bcl6, действует как глобальный репрессор сигнальных компонентов и путей, которые, как известно, способствуют самовосстановлению. Поскольку Bcl6 экспрессируется только в определенных подмножествах предшественников и нейронов, он позволяет точно регулировать процессы развития мозга», – сообщает Жеромом Боннефоном (Jérôme Bonnefont). «Мы сделали это открытие, сосредоточив внимание на нервных стволовых клетках, но предположительно, подобные механизмы действуют во многих стволовых клетках эмбриона и даже у взрослых, чтобы обеспечить надлежащую дифференцировку».
Авторы другого исследования установили, что клетки крови можно превратить в нейроны.
