В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые из Техасского медицинского центра (UT Medical Center) обнаружили клетки, ответственные за поддержание и регенерацию печени, а также определили их локализацию.
Актуальность вопроса
Предыдущие попытки идентифицировать клетки, наиболее ответственные за регенерацию печени, были затруднены из-за отсутствия маркеров, позволяющих различать и сравнивать функции разных типов гепатоцитов в различных областях печени.
Материалы и методы исследования
В новом исследовании ученые решили эту проблему, сравнив гены, которые маркируют гепатоциты по всей печени. Используя данный метод, исследователи определили гены, которые включаются определенными подмножествами гепатоцитов, а затем использовали эти гены в качестве маркеров для различия идентичности и функции различных гепатоцитов. Ученые создали 11 новых линий мышей, каждая из которых несет маркер для определенного подмножества гепатоцитов. Наряду с 3 ранее установленными линиями мышей, исследователи наблюдали, как меченые клетки размножались или исчезали с течением времени, и какие из них были ответственны за регенерацию печени после повреждения. Эти эксперименты позволили исследователям напрямую сравнить, как разные подгруппы гепатоцитов способствуют поддержанию и регенерации печени.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что клетки в зоне 2 дали начало новым гепатоцитам, которые заселили все 3 зоны долек печени, в то время как клетки из зон 1 и 3 исчезли. Эти неожиданные наблюдения предполагают, что существует не редкая популяция стволовых клеток, отвечающих за поддержание печени, а вместо этого общий набор зрелых гепатоцитов в определенной области печени, которые регулярно делятся, чтобы образовывать новые гепатоциты по всей печени.
Чтобы узнать больше о механизмах, которые гепатоциты в зоне 2 используют для восстановления функции печени, исследователи провели генетический скрининг для поиска генов, важных для роста и регенерации. Ученые обнаружили путь, известный как ось IGFBP2-mTOR-CCND1, который был активен в зоне 2, но в меньшей степени в зонах 1 и 3. Когда исследователи удалили компоненты этого пути у мышей, клетки в зоне 2 больше не давали новых гепатоцитов. Это говорит о том, что этот механизм ответственен за регенеративную способность клеток зоны 2.
Идентификация гепатоцитов зоны 2 как регенеративной популяции отвечает на некоторые фундаментальные вопросы биологии печени. Инструменты, которые создали ученые для изучения различных типов гепатоцитов, могут быть использованы для изучения того, как разные клетки реагируют на повреждение печени или генетические изменения, вызывающие рак печени.
Авторы другого исследования обнаружили, что новая иммунотерапия рака подавляет опухоли в печени.
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
