Исследование, проведенное учеными из инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего Джейкобс, дает новые идеи для разработки методов лечения мышечных заболеваний, травм и атрофии. Изучая, как разные линии плюрипотентных стволовых клеток наращивают мышцы, исследователи впервые обнаружили, как могут запускаться эпигенетические механизмы для ускорения роста мышечных клеток на разных стадиях дифференцировки стволовых клеток.
Результаты были опубликованы 17 марта в Science Advances .
«Подходы на основе стволовых клеток, которые могут способствовать регенерации и росту мышц, улучшат качество жизни многих людей, от детей, рожденных с врожденными заболеваниями мышц, до людей, которые теряют мышечную массу и силу из-за старения», — сказал Шанкар Субраманиам, выдающийся профессор биоинженерии, информатики и инженерии, а также клеточной и молекулярной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего и ведущий автор исследования. «Здесь мы обнаружили, что определенные факторы и механизмы могут быть задействованы внешними средствами, способствующими быстрому росту».
Исследователи использовали три разные индуцированные человеком линии плюрипотентных стволовых клеток и изучили, как они дифференцируются в мышечные клетки . Из трех линий одна клеточная линия росла в мышцу быстрее всего. Исследователи посмотрели, какие факторы отличают эту линию от остальных, а затем стимулировали эти факторы в других линиях, чтобы увидеть, могут ли они ускорить рост мышц.
Они обнаружили, что запуск нескольких эпигенетических механизмов в разные моменты времени ускоряет рост мышц в «более медленных» линиях плюрипотентных стволовых клеток. К ним относятся ингибирование гена ZIC3 в начале дифференцировки с последующим добавлением белков, называемых транскрипционными кофакторами бета-катенина, позже в процессе роста.
«Ключевой вывод здесь заключается в том, что все плюрипотентные стволовые клетки не обладают одинаковой способностью к регенерации», — сказал Субраманиам. «Выявление факторов, которые будут стимулировать эти клетки для специфической регенерации, будет иметь большое значение в регенеративной медицине».
Затем команда изучит терапевтическое вмешательство, такое как лекарства, которые могут стимулировать и ускорять рост мышц на разных стадиях дифференцировки в индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клетках. Они также увидят, может ли имплантация определенных плюрипотентных стволовых клеток в дистрофические мышцы стимулировать рост новых мышц у животных. В конечном итоге они хотели бы увидеть, сможет ли такой подход, основанный на стволовых клетках, регенерировать мышцы у стареющих людей.
Источник: