Исследователи из Медицинской школы Нью-Джерси Университета Рутгерса (США) впервые идентифицировали рецептор, необходимый для действия инсулина, который расположен на нейральных стволовых клетках. Это является ключевым для долголетия стволовых клеток головного мозга, сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Исследование специалистов Университета Рутгерса, опубликованное в журнале Stem Cell Reports, описывает специфический белок, известный как рецептор инсулина (INSR), которого много в нервных стволовых клетках, находящихся в субвентрикулярной зоне мозга. Во время развития эти нейральные стволовые клетки дают начало всей нервной системе и сохраняются во взрослом возрасте. В течение жизни эти клетки производят новые нейроны и иные клетки, которые поддерживают инфраструктуру и функционирование мозга.
Отдельно ученые сделали еще один вывод при исследовании опухолей головного мозга у подопытных мышей: INSR играет решающую роль в поддержании и поддержании популяции специализированных раковых клеток головного мозга, известных как стволовые клетки глиобластомы (GBM). Когда они инактивировали INSR в стволовых клетках GBM, они ингибировали рост этих примитивных опухолеобразующих клеток.
«Важно понимать молекулярные механизмы, которые имеют решающее значение для роста и поддержания стволовых клеток мозга в нормальных и аномальных состояниях роста. Понимание сигналов, которые регулируют эти примитивные клетки, способно привести к новым методам лечения заболеваний головного мозга», – сказал автор исследования Стивен Левисон, профессор неврологии и руководитель Лаборатории регенеративной нейробиологии Медицинской школы Рутгерса в Нью-Джерси.
Многие нейродегенеративные расстройства, такие как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера, связаны с разрушением клеток головного мозга, говорит соавтор исследования Тереза Вуд, заслуженный профессор и заведующая кафедрой рассеянного склероза в Медицинской школе Рутгерса, Нью-Джерси.
«Если бы мы могли влиять на то, как функционируют стволовые клетки головного мозга, мы могли бы использовать эти знания для замены больных или мертвых клеток мозга живыми, что способствовало бы лечению неврологических заболеваний и травм головного мозга», – пояснила Вуд.
Клеточные рецепторы, такие как INSR, представляют собой белковые молекулы, находящиеся на поверхности клеток. Вещества, как природные, так и искусственные, которые открывают «замок» рецептора, могут подтолкнуть клетку к делению, дифференцировке или гибели. Определив, какие рецепторы выполняют эти функции на определенных типах клеток, и поняв их структуру и функции, ученые могут создавать вещества, которые действуют как ключи к рецепторам, чтобы включать или выключать их.
Предыдущие исследования группы Левисона показали, что определенный «ключ», сигнальный белок, известный как инсулиноподобный фактор роста-II (IGF-II), необходим для поддержания нервных стволовых клеток в двух местах взрослого мозга, которые содержат эти примитивные клетки.
В текущем эксперименте ученые стремились идентифицировать рецептор. Для этого они использовали генетические инструменты, которые позволили им как удалить INSR, так и ввести флуоресцентный белок, чтобы они могли отслеживать нейральные стволовые клетки и клетки, которые они генерируют. Они обнаружили, что количество нейральных стволовых клеток в субвентрикулярной зоне мозга мышей, лишенных INSR, сократилось.
Идея о том, что новые клетки образуются во взрослом мозге — стала бурно развивающейся областью научных исследований с конца 1990-х годов, когда исследователи подтвердили то, что было только теорией, в лабораторных исследованиях мозга человека, приматов и птиц. Нервные стволовые клетки у взрослых представляют собой стволовые клетки, которые могут самообновляться и продуцировать новые нейроны и поддерживающие клетки головного мозга, олигодендроциты и астроциты.