Ученые нашли фактор, предотвращающий дифференцировку стволовых клеток кожи

Включая единственный ген, ученые сумели пресечь дифференцировку стволовых клеток кожи во все три типа взрослых клеток кожи – эпидермальные, сальные и волосяные клетки. Это открытие может иметь важное практическое применение для выращивания клеток в лаборатории как для исследований, так и для использования в терапии.

Одна из самых важных задач в работах со стволовыми клетками – научиться управлять их дифференцировкой и уметь сохранять их в недифференцированном состоянии. Обнаруженный ген-репрессор дифференцировки может дать ключ к решению этой проблемы.

Найденный учеными белок - Tcf3 - является фактором транскрипции; он контролирует активность группы генов. В предыдущих работах было обнаружено, что кодирующий Tcf3 ген активен в клетках той части волосяного фолликула, которая называется bulge и в которой находятся стволовые клетки. Кроме того, было известно, что близкий по строению белок Tcf4 является важным фактором развития кишечника.

Исследователи предположили, что если Tcf3 играет роль в поддержании в недифференцированном состоянии взрослых стволовых клеток фолликула, он должен присутствовать и в коже эмбриона, которая в значительной мере состоит из стволовых клеток. И действительно, исследуя эпидермис зародыша мыши, они обнаружили активность этого гена в стволовых клетках эмбриональной кожи.

Следующей задачей было найти те гены, которые контролирует Tcf3. Для этого была создана генноинженерная мышь, в клетках кожи которой можно было произвольно включать этот ген. Затем специальным методом выяснялось, на какие гены влияет включение Tcf3. Было обнаружено, что это сочетание генов очень сходно с экспрессированными в коже эмбриона. Так что, включая ген Tcf3, ученые фактически возвращали взрослые клетки кожи в сходное с эмбриональным состояние. Генетическая программа, которую запускал Tcf3, была очень сходной с программой взрослых стволовых клеток кожи в волосяном фолликуле.

В частности, было обнаружено, что Tcf3 подавляет гены семейства PPAR, которые производят факторы транскрипции, стимулирующие дифференцировку стволовых клеток кожи в клетки эпидермиса и сальных желез.

Было известно, что Tcf3 может действовать как кофактор совместно с другим белком (в-catenin) и инициировать дифференцировку стволовых клеток кожи в волосяные фолликулы. Но теперь было показано, что сам по себе Tcf3 сохраняет стволовые клетки кожи в недифференцированном состоянии, блокируя все три возможные пути их дифференцировки – в клетки эпидермиса, сальных желез и волосяных фолликулов.

Материалы исследования представлены в статье Nguyen H et al. Tcf3 governs stem cell features and represses cell fate determination in skin. Cell. 2006 Oct 6;127(1):171-83.

Источник: Cmbt.su