Исследователи из David Geffen School of Medicine and the Henry Samueli School of Engineering and Applied Science at UCLA сообщили о получении из человеческих стволовых клеток жировой ткани клеток гладкой мускулатуры, которые могут быть использованы тканевой инженерии таких органов, как кишечник, мочевой пузырь и кровеносные сосуды. Полученные клетки обладают всеми физическими и биохимическими особенностями, характерными для клеток гладкой мускулатуры, а также нормально функционируют.

Гладкая мускулатура – одна из тканей, входящих в состав стенок различных полых органов и отвечающая за их способность к сокращению. Она необходима для движения крови по сосудам, перистальтики кишечника, удаления мочи из мочевого пузыря.

Клетки гладкой мускулатуры были получены из СК при помощи добавления в культуральную среду определенных факторов роста, направляющих их дифференцировку в нужном направлении. Ученые исследовали профиль генетической экспрессии полученных клеток и установили, что он является характерным для гладкомышечных клеток.

Следующим шагом было проверить их функциональность – могут ли они сокращаться, как положено мышечным клеткам. Было разработано специальное устройство, помогающее оценить способность клеток к сокращению, следя за движением микрошариков, рассеянных в коллагеновом геле, в котором выращивали клетки. В среду ученые добавляли различные вещества, о которых известно, что они вызывают сокращение или расслабление гладкой мускулатуры.  Было установлено, что полученные из СК клетки действительно функционируют, как нормальные миоциты. Раньше сокращения не удавалось проследить на клеточном уровне, необходим был образец ткани.

Для подтверждения полученных результатов опыты были повторены на линии, полученной из единственной стволовой клетки жировой ткани. Клетки клонированной популяции также превращались в гладкомышечные.

Жировая ткань может стать надежным источником стволовых клеток для тканевой инженерии и регенеративной клеточной терапии. Одно из ее главных преимуществ – возможность получения аутологичных клеток каждого пациента, что решает проблему иммунного отторжения. Клетки гладкой мускулатуры ранее были получены из стволовых клеток костного мозга, но жировая ткань – более доступный источник.

Дальнейшие работы ученых будут направлены на выявление факторов роста, позволяющих стимулировать более быструю дифференцировку СК. Кроме того, они будут использовать полученные ими клетки гладкой мускулатуры в тканевой инженерии мочевыводящих путей, в том числе мочеточников.  

Материалы исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences (выпуск от 24 июля).

 

Источник: EurekAlert!