Взрослые стволовые клетки поддерживают свою плюрипотентность не так, как эмбриональные
За поддержание плюрипотентности эмбриональных стволовых клеток отвечает белок Oct4, однако, вопреки общепринятому мнению, взрослые стволовые клетки используют другой механизм, расшифровка которого является делом будущего.
Белок Oct4 является основным регулятором активности генов, поддерживающих эмбриональные стволовые клетки в недифференцированном состоянии. До недавнего времени считалось, что Oct4 необходим и для предотвращения дифференцировки взрослых стволовых клеток. И действительно, результаты более чем 50 работ указывают на активность этого белка во взрослых стволовых клетках.
Ученые Уайтхедовского института биомедицинских исследований, работающие под руководством профессора Рудольфа Яэниша (Rudolf Jaenisch), опровергли эту гипотезу. В экспериментах на мышах они установили, что активность белка Oct4 не имеет значения для поддержания недифференцированного статуса взрослых стволовых клеток и что ткани взрослого организма нормально функционируют при его полном отсутствии. Более того, изучение с помощью трех независимых методов различных типов тканей, в которых ранее было зарегистрировано присутствие Oct4-положительных взрослых стволовых клеток, не выявляло содержания белка Oct4, либо его количество не превышало фонового уровня.
Это означает, что способность эмбриональных и взрослых стволовых клеток дифференцироваться в разные типы клеток регулируется с помощью разных механизмов.
Авторы утверждают, что белок Oct4 в течение короткого промежутка времени поддерживает плюрипотентность эмбриональных стволовых клеток. Однако сразу после внедрения эмбриона в стенку матки активность этого белка блокируется, и клетки дифференцируются в более чем 200 типов клеток, формирующих организм.
Изначально авторы решили проверить, как ткани, в которых была выявлена экспрессия Oct4 (слизистая оболочка кишечника, мозг, костный мозг и волосяные фолликулы), функционируют в отсутствие этого белка. Для этого они создали несколько линий мышей, у которых ген Oct4 отсутствовал в ткани одного из указанных типов.
«Дефектную» ткань подвергали различным повреждающим воздействиям с целью привлечения в зону повреждения взрослых стволовых клеток. Во всех случаях регенерация тканей происходила нормальным образом. Поле этого ученые провели дополнительные тесты для подтверждения отсутствия в изучаемых тканях гена Oct4. Для проверки достоверности опубликованных ранее данных, свидетельствующих об экспрессии Oct4 в тканях, исследователи использовали высокочувствительные наборы, позволяющие выявлять белок Oct4 на клеточном уровне. Ни один метод не подтвердил полученные ранее результаты.
Возможно, авторы более ранних работ некорректно использовали сложные аналитические методы, либо работали с культурами, слишком долго стоявшими в инкубаторе.
Исследователи считают, что противоречие, с которым они столкнулись, указывает на необходимость тщательной проверки литературных данных. Они считают, что получили убедительные доказательства того, что плюрипотентность эмбриональных и взрослых стволовых клеток обеспечивается с помощью разных механизмов. Однако на сегодняшний день неясно, какой механизм поддерживает плюрипотентность взрослых стволовых клеток и является ли он универсальным для всех типов стволовых клеток взрослого организма. Получению ответов на эти вопросы они намерены посвятить свою будущую работу.
