Стволовые клетки отвечают за обновление кожи и заживление ран

Учёные провели серию успешных генетических экспериментов, которые позволили ввести в состав генома двух разных популяций эпидермальных клеток флюоресцентный маркер. После этого они проследили за жизнедеятельностью клеток и тем вкладом, который они вносят в поддержку эпидермиса.

Одна из популяций пролиферирующих клеток продемонстрировала большой потенциал выживаемости, а другая, напротив, постоянно сокращалась. Чтобы обработать полученные данные и согласовать их с реальной жизнью, исследователи построили математическую модель.

Ученые предположили, что существует некое подобие иерархической организации, где медленно делящиеся стволовые клетки находятся на вершине «клеточного древа», продуцируя прогениторные клетки с более быстрым жизненным циклом, которые и обеспечивают ежедневный клеточный баланс кожного эпидермиса.

Анализ клеточной пролиферации подтвердил существование стволовых клеток с медленным жизненным циклом, а эксперименты по пролиферации генов продемонстрировали то, что стволовые и прогениторные клетки характеризуются различной экспрессией генов.

Сравнивая поведение обоих популяций при залечивании раны, учёные обнаружили, что только стволовые клетки способны проводить экстенсивную регенерацию, в процессе которой их количество весомо увеличивается (не за счёт деления, а путём «созыва» стволовых клеток со всех уголков организма), в то время как популяция прогениторных клеток существенно не меняется. Последние вносят лишь незначительный, короткоживущий вклад.

Таким образом, работа исследователей стала первой в своём роде демонстрацией роли, которую играют эпидермальные стволовые клетки в процессе затягивания ран. Она показала существование стволовых клеток с медленным жизненным циклом, которые помогают восстановлению тканей, а также более быстро делящихся прогениторных клеток, поддерживающих ежедневный клеточный баланс эпидермиса. Популяция стволовых клеток способна быстро мобилизоваться в случае неожиданно возникшей проблемы в любых тканях, включая мышцы, волосяные луковицы и даже кровяные клетки, пишут исследователи в журнале Nature.