Fusion of bone-marrow-derived cells with Purkinje neurons, cardiomyocytes and hepatocytes.
Nature 425, 968-972 (2003) | |
 (Рис.1.) | A LacZ-expressing Purkinje cell in the cerebellum of an R26R mouse transplanted with Cre recombinase-expressing bone marrow cells. Reproduced, with permission, from Nature © Macmillan Magazines Ltd. |
Ранние сообщения о том, что стволовые клетки могут заселять мозг и дифференцироваться в нейроны породили надежды на возможность применения этих клеток для репарации мозга. Однако с тех пор были получены и другие результаты - вместо того чтобы трансдифференцировать клетки, которые могли бы стать новыми нейронами, стволовые клетки костного мозга (bone marrow-derived cells – BMDCs) сливались с pre-existing (предшественниками) нейронами. До сих пор такой феномен слияния наблюдали только in vitro , но в этих двух сообщениях подтверждено, что такое явление может встречаться в мозге in vivo.
В первой работе Alvarez-Dolado et al. пользовались Cre/loxP-based методом мечения клеток для определения слияния клеток. Они использовали линию мышей R26R, несущую LacZ репортерный ген, который содержал “stop” cassette, фланкированную LoxP последовательностями. Мышей облучали, затем восстанавливали их костный мозг с помощью BMDC линии, которая экспрессировала зеленый флуоресцентный белок (green fluorescent protein – GFP) и Cre recombinase. Когда BMDCs сливались с R26R клетками, Cre recombinase вырезала stop cassette между loxP сайтами, позволяя, таким образом, экспрессироваться LacZ.
Авторы нашли LacZ -экспрессирующие клетки в печени и сердце, а также в слое клеток Пуркинье мозжечка. Каждая LacZ-экспрессирующая клетка содержала два ядра, только одно из которых имело типичную для ядер клеток Пуркинье морфологию. Чтобы выявить, имели ли место какие-то события трансдифференцировки, был проведен скрининг тканей реципиентных мышей на не-кроветворные клетки, которые экспрессировали GFR, но не LacZ. Таких клеток обнаружено не было.
В другой работе Weimann et al. трансплантировали GFR-экспрессирующие BMDCs от самцов мышей в облученных самок мышей, и им также удалось зарегистрировать двуядерные клетки Пуркинье. Только одно ядро в каждой клетке содержало Y хромосому, что подтверждает происхождение этих ядер от разных мышей. Такое двуядерное состояние клеток могло сохраняться в течение 1,5 лет, и донорские ядра со временем приобретали морфологию ядер клеток Пуркинье. Более того, оказалось, что донорские ядра активируют специфические для клеток Пуркинье гены, а это предполагает, что они перепрограммируются.
Таким образом, отвергается ли идея о превращении костномозговых стволовых клеток в нейроны? Определенно можно сказать лишь то, что вряд ли BMDCs будут существенным источником новых нейронов. Однако, возможно, что слияние клеток может быть использовано иным путем для терапевтических целей. Например, Alvarez-Dolado et al. предполагают, что такое слияние может обеспечить механизм для восстановления поврежденных клеток и это дает стимул для дальнейших исследований.
|