Молекулярные механизмы, лежащие в основе поддержания и дифференцировки стволовых клеток, изучены плохо. Brawley и Matunis установили, что у самцов germline stem cells (GSCs) в семенниках Drosophila melanogaster м.б. замещены дедифференцированными сперматогониями, которые затем посторно занимают микросреду стволовых клеток (или 'нишу стволовых клеток')

GSCs | JAK | STAT

Стволовые клетки в зародышевой линии D. melanogaster поддерживаются с помощью локальной активации JAK (Janus kinase)-STAT (signal transducer and activator of transcription) пути. В отсутствие передачи сигналов JAK-STAT, GSCs дифференцируются в сперматогонии и сперматоциты без самообновления. В самом деле, это и происходило, когда авт. использовали чувствительный к температуре аллель D. melanogaster STAT гомолога stat92E (stat92E^F) в непермиссивных условиях.

Но что произойдет, если восстановить функцию stat92E путём сдвига темпаратуры к пермиссивным услвиям? Клетки, которые были негативными по маркёрам сперматогониальной дифференцировки, возвращались в очаг (hub) (кластер соматических клеток, который образует нишу для стволовых клеток) в большинстве семенников. Количество семенников, содержащих GSCs, увеличивалось с 22.5% до 75.8%. Это указывает на то, что семенники, полностью лишенные GSCs восстановили их с помощью некоего процесса де-дифференцировки.

Самцы мух, которым позволяли дифференцироваться при непермиссивной температуре до тех пор, пока не оставалось сперматогоний, а были только сперматоциты, никогда не восстанавливали GSCs после передачи сигналов. Это указывает на то, что сперматогонии, но не сперматоциты, способны де-дифференцироваться, чтобы замещать GSCs.

Сперматогонии существуют в виде многоклеточных цист, которые д. каким-то образом разрываться, чтобы стать GSCs , когда восстанавливается передача сигналов JAK-STAT. Brawley and Matunis подтвердили это, пометив сперматогонии bromodeoxyuridine перед реактивацией сигнального пути. Меченные цисты обнаруживались вблизи ниши (hub) в 6% тестисов перед восстановлением сигналов. А после реактивации передачи сигналов те же 6% тестисов содержали меченные GSCs. Это указывает на то, что GSCs д.б. продуктами разорванных меченных цист.

Авт. полагают, что частично дифференцированные сперматогонии д. обладать заметной пластичностью, т.е. способностью де-дифференцироваться в стволовые клетки в ответ на сигналы из ниши стволовых клеток. Этот механизм де-дифференцировки вносит вклад в поддержание и обновление стволовых клеток.