Higinäärmed, mis on kasvanud äsja tuvastatud tüvirakkudest

Higinäärmed, mis on kasvanud äsja tuvastatud tüvirakkudest
Higinäärmed, mis on kasvanud äsja tuvastatud tüvirakkudest
Anonim

Siiani on kehas kõige tavalisema näärme – higinäärmete – kohta teada vähe põhitõdesid, mis on olulised kehatemperatuuri kontrollimiseks, võimaldades inimestel elada maailma mitmekesises kliimas. Nüüd on Rockefelleri ülikooli ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi teadlased jõuliselt tuvastanud hiirtel nii tüviraku, millest algselt arenevad higinäärmed, kui ka tüvirakud, mis taastavad täiskasvanud higinäärmeid.

Ajakirjas Cell avaldatud uuringus töötasid teadlased välja strateegia, et puhastada ja molekulaarselt iseloomustada erinevaid tüvirakkude populatsioone, mis moodustavad naha keeruka higikanali ja näärmed.Selle teabega uurisid nad, kuidas need erinevad tüvirakkude populatsioonid reageerivad normaalsele kudede homöostaasile ja erinevat tüüpi nahavigastuste korral ning kuidas erinevad higinäärmed nende lähedastest sugulastest, piimanäärmetest.

Ei higi.. Elaine Fuchsi labori teadlased tuvastasid neli erinevat tüüpi käpa naha eellasrakke, mis vastutavad homöostaasi ja haavade parandamise eest. Sellel pildil on näha, et higijuhade ja epidermise eellased (punasega) vohavad ja parandavad epidermise kriimustushaava; higinäärmete eellasrakud (sinised ja rohelised) ei näita seda tüüpi haavade puhul vohamise märke, vaid reageerivad hoopis sügavatele näärmehaavadele.

„Riimanäärme tüvirakud reageerivad hormonaalsele induktsioonile, laiendades oluliselt näärmekudet, et suureneda. piima tootmine,” selgitab Elaine Fuchs, Rockefelleri professor Rebecca C. Lancefield ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi uurija. "Seevastu maratonijooksu ajal jäävad higinäärmete tüvirakud suures osas uinuma ja 3 liitrit higi, mida meie keha vajab, moodustab näärmete väljund, mitte kudede laienemine.Need põnevad erinevused tüvirakkude aktiivsuses ja kudede tootmises on tõenäoliselt põhjuseks, miks rinnavähk on nii sage, samas kui higinäärmevähk on haruldane. Nende leiud võivad tulevikus aidata parandada ka põletushaigete ravi ja töötada välja paikseid ravimeetodeid inimestele, kes higistavad liiga palju või liiga vähe.

„Praegu on uuring väike samm nende kliiniliste eesmärkide poole, kuid higinäärmete mõistmises on suur samm edasi,” ütleb uuringu juhtiv autor Catherine P. Lu, Fuchsi imetajate rakubioloogia ja arengu laboratooriumi järeldoktor.

Igal inimesel on miljoneid higinäärmeid, kuid Lu ütleb, et neid on harva põhjalikult uuritud, võib-olla seetõttu, et on raske koguda piisav alt pisikesi elundeid, et neid laboris uurida. Hiirt kasutatakse traditsiooniliselt inimese higinäärmete uuringute mudelina, nii et selle projekti raames eraldas Lu ja kolleegid hiirte pisikestest käpapadjanditest vaevarikk alt higinäärmeid – see on ainus koht, kus neid leidub nendel ja enamikul teistel imetajatel.

Uurimisrühm püüdis välja selgitada, kas higinäärme ja -juha moodustavad erinevad rakud sisaldasid tüvirakke, mis võivad aidata parandada kahjustatud täiskasvanud näärmeid. "Me ei teadnud, kas higi tüvirakud üldse eksisteerivad ja kui nad on, siis kus nad on ja kuidas nad käituvad," ütleb ta. Viimased suuremad uuringud higinäärmete ja higijuhade proliferatsioonipotentsiaali kohta viidi läbi 1950. aastate alguses, enne kui bioteaduste mõistmiseks kasutati tänapäevaseid biomeditsiinitehnikaid.

Fuchsi meeskond tegi kindlaks, et vahetult enne sündi moodustub tekkiv higijuha järgmiselt. allakasv epidermise eellasrakkudest, samadest põhirakkudest, mis erinevates kehaosades põhjustavad piimanäärmeid, karvanääpse ja paljusid teisi epiteeli lisandeid. Kui iga kanal kasvab sügavamale naha sisse, väljub selle aluselt higinääre.

Seejärel asus Lu püüdma täiskasvanud higinäärmes tüvirakke otsida. Nääre koosneb kahest kihist – sisemisest luminaalsetest rakkudest, mis toodavad higi, ja välisest müoepiteelirakkude kihist, mis pigistavad kanalit higi väljutamiseks.

Lu töötas välja strateegia kanalite ja näärmerakkude erinevate populatsioonide fluorestsentsmärgistamiseks ja sortimiseks. Seejärel süstis Fuchsi meeskond iga puhastatud rakkude populatsiooni emaste peremeesretsipienthiirte erinevatesse kehapiirkondadesse, et näha, mida need rakud teevad.

Huvitaval kombel tekitasid higinäärmete müoepiteelirakud rinnanäärme rasvapatjadesse viimisel fluorestseeruvat higi. näärmelaadsed struktuurid. "Igal fluorestseeruval näärmel oli müoepiteeli ja luminaalsete rakkude õige polariseeritud jaotus ning nad tootsid ka naatriumi kaaliumikanali valke, mida tavaliselt ekspresseeritakse täiskasvanud higinäärmetes, kuid mitte piimanäärmetes," ütleb Lu.

Põnev on see, et peremeesorganism hiirtel tiinus, mõned fluorestseeruvad higinäärmed hakkasid piima välja andma, säilitades samas ka mõned higinäärmete omadused. Veelgi üllatavam oli see, et higinäärmete müoepiteelirakud tekitasid hiirte seljanahale siirdamisel epidermist.

“Kokkuvõttes näitavad need leiud meile, et täiskasvanud näärmete tüvirakkudel on teatud olemuslikud tunnused, mis võimaldavad neil meeles pidada, kes nad on. on mõnes keskkonnas, kuid võtavad teistes keskkondades kasutusele uued identiteedid,”ütleb Fuchs."Meie leidude võimalike kliiniliste tagajärgede testimiseks peaksime kindlaks määrama, kui kaua need tüvirakkude tekitatud võõrkuded vastu peavad - kui see pole pikaajaline, võib lühiajaline "parandus" olla kasulik ainult ajutise abinõuna. sideme regeneratiivseks meditsiiniks,” hoiatab Fuchs.

Sõltumata sellest, kas teadmised on kliinikute jaoks veel parimal tasemel, saab nüüd saadud tulemusi kasutada ka mõne higinäärmeid mõjutavate geneetiliste häirete juurte uurimiseks. kui võimalusi nende ravimiseks. "Oleme just paika pannud mõned higinäärmete ja higikanalite bioloogia kriitilised põhialused, " ütleb Lu. „Meie uuring ei illustreeri mitte ainult seda, kuidas higinäärmed arenevad ja kuidas nende rakud vigastustele reageerivad, vaid tuvastab ka tüvirakud higinäärmetes ja higikanalites ning hakkab esmakordselt uurima nende potentsiaali kudede moodustamiseks.” Uuringut toetasid tüvirakkude uurimise ja Starri fondi ning riiklike tervishoiuinstituutide stipendiumid.Uuringusse aitasid kaasa Belgia ülikooli Libre de Bruxelles ja Tennessee St. Jude'i lasteuuringute haigla teadlased.

Populaarne teema