Команда Пенна выявила ген развития, который регулирует восстановление и регенерацию легких у взрослых
Добавить в закладки
Статьи

Команда Пенна выявила ген развития, который регулирует восстановление и регенерацию легких у взрослых

причудливо названный звуковой еж ген, известный для контроля эмбрионального развития, а также поддерживает нормальное физиологическое состояние и ремонт процесс в здоровом легком взрослого, в случае повреждения, согласно новому исследованию от Перельмана школы медицины университета Пенсильвании опубликовал онлайн на этой неделе в журнале Nature в преддверии печатного издания.

Лучшее понимание того, как работает ген sonic hedgehog, имеет значение для лечения таких заболеваний, как ХОБЛ и астма. Красные области — это эпителиальные и мезенхимальные клетки легких, пролиферирующие и регенерирующие — в соответствии с активностью белков hedgehog — в дыхательных путях поврежденного легкого.

Фото: Эд Морриси, доктор философии, Медицинская школа Перельмана, Пенсильванский университет.

Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете

Система здравоохранения Пенсильванского университета

Не все ткани созданы равными по способности к регенерации. Кожа и клетки крови постоянно обновляются, создавая совершенно новые популяции клеток каждые несколько дней. С другой стороны, клетки сердца и мозга после травмы регенерируют медленно, если вообще регенерируют. Между этими двумя крайностями находятся такие ткани, как легкое и печень, которые имеют небольшой клеточный обмен у нормальных взрослых, но могут интенсивно регенерироваться после травмы. Такие ткани в целом считаются неподвижными.

Ранее считалось, что это неактивное состояние является режимом по умолчанию для многих тканей, включая легкие, в отсутствие пролиферативного стимула, такого как травма. Однако остается неясным, как сохраняется состояние покоя в таких органах, как легкие, в которых наблюдается низкий уровень клеточного обмена.

«Мы продемонстрировали, что покой в ​​легком взрослого человека на животной модели является активно поддерживаемым состоянием и регулируется сигналом ежа», — сказал старший автор Эд Морриси, доктор философии , профессор медицины Фонда Робинетт и профессор биологии клетки и развития. Морриси также является директором Пенсильванского центра легочной биологии и научным директором Пенсильванского института регенеративной медицины .

«Мы были удивлены, — вспоминал Морриси. «Это было полной противоположностью тому, что предлагали другие исследователи, и почти противоположностью тому, что происходит во время разработки. Мы долго чесали в затылках ».
Первый автор Тьен Пэн, доктор медицины и другие сотрудники лаборатории Морриси использовали несколько подходов, чтобы определить, что ежик делает в легком взрослого человека. Во-первых, они удалили ген sonic hedgehog в эпителиальных клетках дыхательных путей легкого взрослого человека. Белок, произведенный из sonic hedgehog , секретируется эпителиальными клетками дыхательных путей и действует на прилегающие клетки, окружающие дыхательные пути, называемые мезенхимальными клетками.

Команда заметила, что после потери экспрессии sonic hedgehog мезенхимные клетки начали спонтанно размножаться. Это также происходило, когда они непосредственно инактивировали передачу сигналов hedgehog в самих мезенхимальных клетках.

Чтобы определить, что произошло после повреждения легкого, исследователи провели несколько различных травм легочной ткани и обнаружили, что, в отличие от предыдущих отчетов, ежесигнализация уменьшилась. Это снижение коррелировало с потерей клеток, которые обычно экспрессируют ген sonic hedgehog , которые были разрушены в результате травмы.

С этой новой концепцией того, что sonic hedgehog делает в легком взрослого, исследователи затем спросили, что произойдет, если они включат путь ежа после повреждения легкого. В соответствии с другими наблюдениями, команда Морриси обнаружила, что активация пути hedgehog ингибирует пролиферацию мезенхимальных клеток, окружающих дыхательные пути легких.

В целом, они обнаружили, что активация hedgehog во время повреждения эпителиальных клеток ослабляет репликацию мезенхимальных клеток, тогда как инактивация передачи сигналов hedgehog предотвращает восстановление покоя после травмы. Наконец, они показали, что передача сигналов hedgehog в мезенхимальных клетках также регулирует покой эпителия, и потеря этой регуляции ведет к аномальной регенерации эпителия после повреждения. Потеря hedgehog во взрослом легком приводит к тому, что слишком много эпителиальных клеток выстилают дыхательные пути после травмы, тогда как усиление передачи сигналов hedgehog блокирует регенерацию эпителия дыхательных путей. Такие результаты предполагают, что усиление передачи сигналов hedgehog вызывает нарушение нормальных регенеративных свойств дыхательных путей легких, что приводит к дегенеративным болезненным состояниям.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X