شعار زيفيرنت

تحدد دراسة USC Stem Cell "التبديل" الجزيئي الذي يحول السلائف إلى خلايا الكلى

التاريخ:

نمو الكلى هو عملية موازنة بين التجديد الذاتي للخلايا الجذعية والسلفية للحفاظ على أعدادها وتوسيعها ، وتمايز هذه الخلايا إلى أنواع خلايا أكثر تخصصًا. في دراسة جديدة في المجلة موبايلي elife من مختبر Andy McMahon في قسم بيولوجيا الخلايا الجذعية والطب التجديدي في كلية Keck للطب في جامعة جنوب كاليفورنيا ، أظهر طالب الدراسات العليا السابق Alex Quiyu Guo وفريق من العلماء أهمية جزيء يسمى β-catenin في تحقيق هذا التوازن.

β-catenin هو محرك رئيسي في نهاية سلسلة إشارات معقدة تُعرف باسم مسار Wnt. تلعب إشارات Wnt دورًا مهمًا في التطور الجنيني لأعضاء متعددة بما في ذلك الكلى. من خلال الشراكة مع جزيئات مسار Wnt الأخرى ، يتحكم β-catenin في نشاط مئات إلى آلاف الجينات داخل الخلية.

تعتمد الدراسة الجديدة على الاكتشاف السابق لمختبر مكماهون بأن Wnt / β-catenin يمكن أن يبدأ الخلايا السلفية لتنفيذ برنامج طويل ومنسق للغاية لتكوين هياكل في الكلى تسمى النيفرون. تحتوي الكلى البشرية السليمة على مليون نيفرون توازن سوائل الجسم وتزيل النفايات القابلة للذوبان. يؤدي عدد قليل جدًا من النيفرون إلى الإصابة بأمراض الكلى.

اقترحت الدراسات السابقة من مختبر UT Southwestern Medical Center لتوماس كارول ، متدرب سابق لما بعد الدكتوراه في مختبر ماكماهون ، أن إشارات Wnt / β-catenin تلعب أدوارًا متعارضة في ضمان العدد المناسب من النيفرون: تعزيز صيانة السلف والتجديد الذاتي ، و تحفيز تمايز الخلايا السلفية.

قال جو "يبدو أن Wnt / β-catenin تقوم بأمرين - الصيانة والتمايز - يبدو أنهما عمليات معاكسة". "لذلك ، كانت الفرضية هي أن المستويات المختلفة من Wnt / β-catenin يمكن أن تملي مصائر مختلفة لأسلاف النيفرون: عندما تكون منخفضة ، فإنها تعمل على الصيانة ؛ عندما يكون مرتفعًا ، فإنه يوجه التمايز ".

في عام 2015 ، أصبح من الممكن اختبار هذه الفرضية عندما كان ليف أوكسبرج ، وهو عالم في معهد روجوسين في نيويورك ومؤلف مشارك في موبايلي elife دراسة ، طورت نظامًا لتنمية أعداد كبيرة من خلايا سلف النيفرون ، أو NPCs ، في طبق بتري.

بالاعتماد على هذا النظام الجديد الذي يغير قواعد اللعبة ، قام Guo وزملاؤه بتطوير NPCs ، وأضافوا مستويات مختلفة من مادة كيميائية تنشط β-catenin ، ورأوا فرضيتهم تظهر في أطباق Petri.

لاحظوا أن المستويات العالية من البيتا-كاتينين أدت إلى "تبديل" في جزء من مسار Wnt الذي يعتمد على عائلة أخرى من عوامل النسخ المعروفة باسم TCF / LEF. هناك نوعان من عوامل نسخ TCF / LEF: أحدهما يثبط الجينات المتعلقة بالتمايز ، والآخر ينشط هذه الجينات. استجابة للمستويات العالية من β-catenin ، قام الأعضاء "المنشطون" في TCF / LEF بتبديل أماكنهم مع الأعضاء "المثبطين" ، ويتولون المسؤولية بشكل فعال. حفز هذا "التبديل" الشخصيات غير القابلة للعب على التمايز إلى أنواع أكثر تخصصًا من خلايا الكلى.

عندما نظروا إلى المستويات المنخفضة من β-catenin ، رأوا أن الشخصيات غير القابلة للعب تتجدد ذاتيًا وتحافظ على سكانها ، كما هو متوقع. ومع ذلك ، فقد فوجئوا عندما علموا أن β-catenin لم يتعامل مع أي من الجينات المعروفة المتعلقة بالتجديد الذاتي والصيانة.

قال قوه "en-catenin يفعل شيئًا". "هذا مؤكد. ولكن كيف يتم ذلك هو نوع من الغموض في الوقت الحالي ".

بعد نشر هذه النتائج في موبايلي elife، حصل Guo على درجة الدكتوراه من USC ، وبدأ تدريبه بعد الدكتوراه في UCLA. هيلينا بوجاكوف ، طالبة دكتوراه حالية في مختبر مكماهون ومؤلفة مشاركة في موبايلي elife الدراسة ، تأخذ الآن زمام المبادرة في مواصلة المشروع - الذي له آثار تتجاوز مجال الكلى ، بسبب الدور الواسع لـ Wnt في جميع أنحاء الجسم.

"إن فهم كيفية تنظيم Wnt لهاتين النتيجتين المتميزتين جدًا للتجديد الذاتي والتمايز ، وهو أمر مهم جدًا لنمو الكلى ، مهم أيضًا لفهم تطور الأعضاء الأخرى والخلايا الجذعية البالغة ، حيث تلعب إشارات Wnt أدوارًا مهمة في جميع قال بوغاكوف. هناك أيضًا الكثير من الاهتمام من الباحثين في مجال السرطان ، لأن هذه العملية يمكن أن تنحرف في حالة السرطان. يحاول العديد من العلاجات استهداف هذه العملية ".

وأضافت: "كلما عرفنا المزيد عن الأشياء ، كلما كان بإمكاننا توفير معلومات أفضل للعمل على تطوير ثقافات عضوية الكلى البشرية ، والتي يمكن استخدامها بسهولة أكبر لفهم المشاكل المتعلقة بصحة الإنسان ، والتجدد والتنمية."

# # #

المؤلفون المشاركون الإضافيون لـ موبايلي elife تشمل الدراسة: ألبرت كيم وأندرو رانسيك وشى تشين ونيلس ليندستروم من جامعة جنوب كاليفورنيا. آرون براون من معهد أبحاث مركز مين الطبي ؛ و Bin Li و Bing Ren من جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو. تم دعم البحث بتمويل فيدرالي من المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى (رقم المنحة R01 DK054364).

الشبكي: //خلايا جذعية.كيك.USC.ايدو /جامعة جنوب كاليفورنيا-دراسة-الخلايا الجذعية-تحدد-التبديل الجزيئي-الذي-يحول-السلائف-إلى-خلايا-الكلى /

كوينسمارت. Beste Bitcoin-Börse في أوروبا
المصدر: https://bioengineer.org/usc-stem-cell-study-identified-molecular-switch-that-turns-precursors-into-kidney-cells/

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة