В костном мозге мышей найден новый тип стволовых клеток

Ученые из Медицинского Центра Колумбийского Университета (Columbia University Medical Center, CUMC, США) обнаружили в костном мозге мышей стволовые клетки, способные давать начало одновременно клеткам костной и хрящевой ткани. Результаты исследования были опубликованы он-лайн в журнале Cell.

Клетки, названные остеохондроретикулярными (ОХР) стволовыми клетками, были обнаружены благодаря наблюдению за белком, который экспрессируется этими клетками. Используя данный маркер, ученые продемонстрировали, что ОХР клетки самовосстанавливаются и дают начало ключевым костным и хрящевым клеткам, таким как остеобласты и хондроциты. Исследователи также показали, что после трансплантации в область перелома ОХР стволовые клетки участвуют в восстановлении кости.

По словам одного из авторов исследования, доктора Сиддхартхи Мухержи (Siddhartha Mukherjee), доцента медицины из CUMC, сейчас ученые пытаются установить, в какой момент нужно воздействовать на эти клетки, чтобы они начали специально вырабатываться после повреждения. «При переломе кости у мышей ОХР стволовые клетки появятся и синтезируют костную и хрящевую ткань, то есть восстановят повреждения после перелома. Вопрос заключается в том, будут ли наблюдаться эти процессы у человека?», – комментирует доктор Мухержи.

По мнению исследователей, ОХР стволовые клетки скорее всего будут обнаружены и в костной ткани человека, поскольку мышь и человек имеют схожую биологию костной ткани. Дальнейшие исследования этих клеток могут помочь разработать методы профилактики остеопороза, остеоартрита и переломов костей.

По мнению доктора Тимоти С. Ванга (Timothy C. Wang), профессора медицины из CUMC, полученные данные позволят разработать лекарственные препараты или другие методы лечения, направленные на стимуляцию синтеза ОХР стволовых клеток и улучшение способности организма восстанавливать повреждение костей, поскольку данный процесс значительно ухудшается по мере старения человека. Во время предыдущих исследований доктор Ванг обнаружил аналогичные стволовые клетки в желудочно-кишечном тракте и продемонстрировал, что большое количество этих клеток находится в костной ткани.

«Эти клетки особенно активны во время развития организма, но у взрослого человека их активность увеличивается после повреждений костей», – говорит доктор Джерард Карсенти (Gerard Karsenty), руководитель кафедры генетики и развития CUMC.

Результаты исследования также показали, что взрослые ОХР стволовые клетки отличаются от мезенхимальных стволовых клеток (МСК), которые играют важную роль в синтезе кости во время развития организма и в зрелом возрасте. Ученые предполагали, что МСК являются предшественниками всех клеток костной, хрящевой и жировой ткани. Однако результаты недавних исследований продемонстрировали, что эти клетки не синтезируют молодую костную и хрящевую ткани. Данные, полученные учеными из CUMC, позволяют предположить, что ОХР стволовые клетки могут выполнять эту функцию, а также то, что ОХР стволовые клетки и МСК участвуют в поддержании функционирования и восстановлении кости у взрослых.

Ученые также предполагают, что ОХР клетки могут иметь значение при развитии рака мягких тканей.

Остеохондроретикулярные стволовые клетки – недавно обнаруженный новый тип стволовых клеток, играющий важную роль в развитии скелета человека. Их изучение может помочь создать новые методы лечения остеоартрита, остеопороза и переломов костей. На рисунке изображена головка берцовой кости (кость бедра), остеохондроретикулярные стволовые клетки изображены красным цветом. (фото: Laboratory of Dr. Timothy Wang)

По материалам Columbia University Medical Center

Оригинальная статья:
Siddhartha Mukherjee, Timothy C. Wang et al. Gremlin 1 Identifies a Skeletal Stem Cell with Bone, Cartilage, and Reticular Stromal Potential. Cell, 2015; 160 (1-2): 269 DOI: 10.1016/j.cell.2014.11.042