is a haematopoietic cell-surface marker that, until recently, wasn't thought to be expressed on any other cell types. So, the observation that muscle-derived CD45+ stem cells can become muscle cells in response to Wnt signalling not only shows that these cells have a biological role in regeneration, but also indicates that targeting Wnt signalling might be effective in treating neuromuscular degenerative disease.
Polesskaya, A., Seale, P. & Rudnicki, M. A. Wnt signaling induces the myogenic specification of resident CD45+ adult stem cells during muscle regeneration. Cell113, 841-852 (2003) | | |
Группа Michael Rudnicki's сообщила в Cell о десятикратном увеличении пропорции клеток, экспрессирующих CD45 и маркера стволовых клеток (stem cell antigen-1) в регенерирующих тканях по сравнению с неповрежденными клетками; эти CD45 и Sca-1-экспрессирующие клетки также экстенсивно пролиферируют. Индукция , , и была использоана, чтобы показать, что мышечные производные CD45+–Sca-1+ клетки подвергаются миогенной спецификации в ответ повреждения мышц. CD45+–Sca-1+ клетки из неповрежденной скелетной мышцы не м. формировать миогенные клетки, но их совместное культивирование с первичными миобластами увеличивает частоту миогенной дифференцировки.
Передача сигналов посредством Wnt пути управляет детерминацией клеточной судьбы в скелетных мышцах — Wnts инициируют миогенез путём индукции экспрессии Pax7. Т.к. lithium м. активировать передачу сигналов Wnt, поэтому группа Rudnicki's обрабатывала ко-культуры CD45+–Sca-1+ клеток литием и выявила 15-кратное увеличение миогенной спецификации; даже когда обработанные литием CD45+–Sca-1+ клетки, культивировались без миобластов, подвергающихся миогенной дифференцировке. , , и индуцировались в регенерирующих мышцах. Дальнейший анализ ко-культур показал, что Wnt5a и Wnt5b экспрессируются в пролиферирующих миобластах, но не в дифференцирующихся мышечных трубках. Wnt7a, напротив, экспрессируется в мышечных трубках, но не в миобластах. Wnt5a, Wnt5b и Wnt7a все экспрессируются в одиночных мышечных волокнах. Wnt7b мРНК, однако, не выявлена ни в одной из выборок. Итак, комбинированная передача сигналов с помощью Wnt5a, Wnt5b и Wnt7a — которые преимущественно секретируются мышечными волокнами и миобластами в регенерирующей мышце — чтобы индуцировать миогенную детерминацию стволовых клеток, происходящих из взролых мышц.
Если это так, то CD45+–Sca-1+ клетки, как ожидается. д. экспрессировать Wnt рецептор, Frizzled, что и происходит на самом деле. Тем самым подтверждается, что путь Wnt активируется в регенерирующих мышцах, и высокие уровни Wnt мишени β-catenin обнаружены в CD45+–Sca-1+ клетках. Затем авт. показали, что имеются повышенные уровни β-catenin — увеличивающиеся вместе с повышением уровней экспрессии MyoD и Pax7 — в CD45+–Sca-1+ клетках, совместно культивируемых со стабильной клеточной линией, экспрессирующей рекомбинантный Wnt. Это подтвердило, что передача сигналов Wnt активирует миогенную детерминацию.
Чтобы определить насколько действенна передача сигналов Wnt in vivo, Rudnicki и др. инъецировали антогонистов Wnt, soluble-Frizzled-related proteins (sFRPs) 2 и 3, в регенрирующие мышцы мышей. и ингибируют повышение Wnt в CD45+–Sca-1+ клетках и индукцию Myf5, которая обычно обнаруживается в регенерирующих клетках после посреждения.
Итак, авт. предположили, что CD45+–Sca-1+ клетки представляют собой главный источник клеток предшественников — как полагают, являющийся стабильным и находящимся в мышцах (скорее, чем производное костного мозга) — который играет важную роль в регенерации мышц. Молекулярные механизмы, с помощью которых они реагируют на сигналы Wnt, чтобы индуцировать миогенез, неясны, а исследования транскрипционных мишеней Wnts в стволовых клетках насущно необходимы. А "...the ability of injected sFRP proteins to attenuate the myogenic differentiation of CD45+ stem cells unequivocally underscores the clinical potential for modulating Wnt signalling in muscle tissue."