Kamieninių ląstelių mokslininkai tiria latentinį vidinės ausies regeneracinį potencialą

Corti vargonai

Corti organas, vidinės ausies klausos organas, apima eilutes jutimo klausos ląstelių (žalia), apsuptas atraminių ląstelių (mėlyna). Kreditas: Yassan Abdolazimi / Segil Lab / USC kamieninių ląstelių vaizdas

Mokslininkai USC Neilo Segilo kamieninių ląstelių laboratorija nustatė natūralią barjerą vidinės ausies jutimo ląstelėms, kurios prarandamos dėl klausos ir pusiausvyros sutrikimų, atstatyti. Šios kliūties įveikimas gali būti pirmas žingsnis, siekiant grąžinti vidines ausų skilteles į naujagimio būklę, kuri atsinaujina, kaip aprašyta naujame tyrime, paskelbtame Vystymosi ląstelė.

„Nuolatinis klausos praradimas paveikia daugiau nei 60 procentų gyventojų, sulaukusių pensinio amžiaus“, – sakė Segilius, kamieninių ląstelių biologijos ir regeneracinės medicinos katedros profesorius, ir USC Tina ir Rickas Caruso iš otolaringologijos skyriaus – galvos ir kaklo chirurgijos. . “Mūsų tyrimas siūlo naujus genų inžinerijos metodus, kurie gali būti naudojami to paties regeneracinio pajėgumo nukreipimui į embrionines vidinės ausies ląsteles.”

Vidinėje ausyje, klausos organe, kuris yra sraigė, yra du pagrindiniai jutimo ląstelių tipai: „plaukų ląstelės“ su į plaukus panašiais ląstelių išsikišimais, gaunančiais garso virpesius; ir vadinamosios „pagalbinės ląstelės“, kurios atlieka svarbų struktūrinį ir funkcinį vaidmenį.

Jei subtilias plaukų ląsteles pažeidžia garsus triukšmas, tam tikri receptiniai vaistai ar kiti kenksmingi vaistai, vyresnio amžiaus žinduoliams klausos praradimas yra nuolatinis. Tačiau pirmosiomis gyvenimo dienomis laboratorinės pelės išlaiko galimybę palaikyti ląstelių transformaciją į plaukų ląsteles, vadinamos „transdiferenciacija“, kuri leidžia atsigauti po klausos praradimo. Vieną savaitę pelės praranda šį regeneracinį gebėjimą – taip pat ir žmonėms, tikriausiai iki gimimo.

Remdamiesi šiais pastebėjimais, doktorantė doktorantė Litao Tao, magistrantė Haoze (Vincent) Yu ir jų kolegos atidžiau pažvelgė į naujagimių pokyčius, dėl kurių palaikomosios ląstelės praranda transdiferenciacijos galimybes.

Palaikomosiose ląstelėse šimtai genų, nukreipiančių transdiferenciaciją į plaukų ląsteles, paprastai yra išjungiami. Norėdami įjungti ir išjungti genus, kūnas remiasi aktyvuojamomis ir represinėmis molekulėmis, kurios puošia baltymus, žinomus kaip histonai. Reaguodami į šias dekoracijas, žinomas kaip „epigenetinės modifikacijos“, histono baltymai paverčia DNR kiekviename ląstelės branduolyje, kuris nustato, kurie genai įsijungia būdami laisvai suvynioti ir pasiekiami, o kurie išjungiami sandariai apvynioti ir neprieinami. Tokiu būdu epigenetinės modifikacijos reguliuoja genų aktyvumą ir kontroliuoja atsirandančius genomo bruožus.

Naujagimio pelės kochlearo atraminėse ląstelėse mokslininkai nustatė, kad plaukų ląstelių genus slopina aktyvuojančios molekulės H3K27ac trūkumas ir slopinanti molekulė H3K27me3. Tačiau tuo pat metu naujagimio pelę palaikančiose ląstelėse plaukų ląstelių genai buvo laikomi „paruoštais“, kad suaktyvėtų esant kitam histono embrionui H3K4me1. Transdiferencijuojant iš atraminės ląstelės į plauko ląstelę, H3K4me1 buvimas yra labai svarbus norint suaktyvinti teisingus plaukų ląstelių vystymosi genus.

Deja, su amžiumi sraigės atraminės ląstelės palaipsniui praranda H3K4me1, todėl jos palieka pagrindinę būseną. Tačiau, jei mokslininkai pridėtų priemonę, kuri užkirstų kelią H3K4me1 praradimui, palaikančios ląstelės laikinai liktų pasirengusios transdiferenciacijai. Panašiai vestibulinės sistemos palaikomosios ląstelės, kurios natūraliai palaiko H3K4me1, vis dar buvo paruoštos transdiferenciacijai iki pilnametystės.

„Mūsų tyrimas padidina galimybę naudoti terapines priemones, nedirbamąsias ar kitas strategijas, kad būtų galima atlikti epigenetinius pakeitimus, kurie panaudoja latentinį vidinės ausies ląstelių regeneracinį pajėgumą kaip būdą atkurti klausą“,-sakė Segilijus. “Panašios epigenetinės modifikacijos taip pat gali būti naudingos kituose neatsinaujinančiuose audiniuose, tokiuose kaip tinklainė, inkstai, plaučiai ir širdis.”

Nuoroda: 2021 m. Liepos 30 d., Vystymosi ląstelė.
DOI: 10.1016 / j.devcel.2021.07.003

Papildomi tyrimo bendraautoriai yra Juan Llamas, Talon Trecek, Xizi Wang ir Zlatka Stojanova USG Segil laboratorijoje ir Andrew K. Grovesas iš Bayloro medicinos koledžo.

Šešiasdešimt procentų šio projekto parėmė federalinis Nacionalinio kurčiųjų ir kitų komunikacijos sutrikimų instituto finansavimas (R01DC015829, R01DC014832, T32DC009975, F31DC017376). Papildomas finansavimas gaunamas iš Klausos sveikatos fondo klausos atkūrimo projekto.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasukite 3D ritmą Marse ir ištirkite NASA ištvermę

NASA „Mars Perseverance“ roveris rodomas jo stotelėje prie Jezero kraterio, tokiu būdu peržiūrėjus iš „Naršykite ištvermingai“ 3D žiniatinklyje. Šis interaktyvus žiniatinklio įrankis turi...

Prieš 400 000 metų senovės žmonės išsaugotus dramblius pavertė nuostabiais kaulų instrumentais

Kaulų įrankiai buvo iškasti iš Castel di Guido Italijoje. Kreditas: Villa ir kt. 2021 PLOS TASI Senovės žmonės galėjo padaryti nuostabių dalykų su...

Šimtai erelio ruonių, apvyniotų meškerėmis ir tinklais, kasmet sukelia siaubingus sužalojimus ir skaudžias mirtis.

Žvejybos tinklai ir tinklai daro didelę įtaką kailių ruoniams (Arctocephalus pusillus), labiausiai paplitę jūrų žinduoliai, buvo pastebėti Pietų Afrikos ir Namibijos pakrantėse, kur jie...

FDP balsavo 16: 2 ir atmetė Piper vakcinos „oster A“ vakcinos platinimą plačiajai visuomenei.

Šiuo metu nėra trečiosios Kovid-19 vakcinos. Pirmaujanti Maisto ir vaistų administracijos (FDA) mokslinė patariamoji taryba balsavo už tai, kad plačiajai visuomenei būtų atsisakyta suteikti „Pfizer“...

Elon Musk Tesla Bot kelia rimtą susirūpinimą

„Tesla“ kitais metais ketina pristatyti humanoidinio roboto prototipą. Paskola: Tesla Elonas Muskas paskelbė apie humanoidinį robotą, skirtą padėti šioms pasikartojančioms, varginančioms užduotims, kurių žmonės...

Newsletter

Subscribe to stay updated.