Вкусовые сосочки млекопитающих являются многоклеточными концевыми элементами органов, которые состоят из нескольких самостоятельных типов клеток. Морфологические, ультраструктурные и иммуногистохимические характеристики вкусовых почке указывают на то. что они состоят из 4-х разных типов клеток: типов I, II, III и базальных клеток (rev. Finger and Simon, 2000). У млекопитающих большинство клеток вкусовых почек обнаруживается в стратифицированном слущивающемся эпителии дорсальной поверхности языка, концентрируясь в circumvallate, foliate, и fungiform сосочках. Вкусовые клетки, которые обнаруживаются во вкусовых почках, были идентифицированы как паранейроны, поскольку они обладают характеристиками как нервных, так и эпителиальных клеток (Fujita et al., 1988). Подобно нейронам эти клетки формируют синапсы, хранят и высвобождают трансмиттеры и способны генерировать потенциалы действия (Roper, 1989, 1992). Подобно эпителиальным клеткам, вкусовые клетки имеют ограниченный период жизни и регулярно замещаются в течение жизни млекопитающих их приблизительно 10 пролиферативных базальных стволовых клеток на почку (Beidler and Smallman, 1965: Farbman, 1980: Delay et al., 1986; Stone et al., 2002). Некоторые исследователи полагают, что разные типы вкусовых клеток представляют собой отдельные клоны, которые сохраняют стабильные фенотипы в течение всей своей жизни (Farbman, 1980; Cho et al., 1998; Stone et al., 2002). Др. исследователи полагают, что разные клеточные морфологии и генные продуктц, которые экспрессируются этими клетками представляют собой разные стадии во время жизненного периода только из одного или двух типов вкусовых клеток (Delay et al., 1986; Maura et al, 2005; Ueda et al., 2008). Сегодня мало известно о молекулярных механизмах, которые регулируют генез и дифференцировку вкусовых клеток.

Недавно у млекопитающих идентифицированы гомологи пронейральных генов дрозофилы achaete-scute комплекса. У млекопитающих achaete-scute homologue 1 (Mash1) кодирует basic helix-loop-helix (bHLH) транскрипционные факторы (Johnson et al., 1990; Guillemot and Joyner, 1993). Mash1 экспрессируется в субнаборах нейрональных предшественников как ЦНС, так и ПНС (Lo et al., 1991; Guillemot et al., 1993). Нарушение гена Mash 1 у мышей приводит к элиминации большинства обонятельных и автономных нейронов, указывая, что Mash1 может играть роль в развитии определенных нейральных клонов (Guillemot et al., 1993; Sommer et al., 1996: Blaugrund et al, 1996). Кроме того, Mash1 способствует дифференцировке во время развития сетчатки и является важным для продукции соответствующего соотношения типов нервных клеток (Tomita et al., 1996).

Недавно мы продемонстрировали, что bHLH транскрипционные факторы Hes6 и Mash1 экспрессируются во вкусовых сосочках эмбрионов мыши (Seta et al., 2003). Важно, что эти гены были также найдены экспрессирующимися в субнаборах клеток в зрелых вкусовых почках у взрослых грызунов (Seta et al., 1999, 2003; Kusakabe et al., 2002; Miura et al., 2003, 2005). Мы установили, что Hes6 экспрессируется в субнаборе базально расположенных клеток, которые являются предположительно предшественниками вкусовых клеток. Однако Hes6 редко экспрессируются вместе с маркерами дифференцировки вкусовых клеток. Напротив, Mash1 был обнаружен в некоторых базальных клетках и в большинстве дифференцированных вкусовых клеток типа III, но никогда в клетках типа II (Seta et al., 2006).

В данном исследовании мы изучали роль Mash1 в регуляции дифференцировки, используя Mash1 нокаутных (KO) мышей для выяснения механизмов, которые регулируют дифференцировку клеток вкусовых почек. Мы установили, что aromatic I-amino acid decarboxylase (AADC) клетки не обнаруживаются ни в эпителии circumvallate сосочков, ни во вкусовых почках мягкого нёба у Mash1 KO мышей. Однако gustducin экспрессировался во вкусовых почках мягкого нёба Mash1 KO мышей. Эти результаты указывают на то, что Mash1 играет важную роль в регуляции экспрессии AADC в клетках типа III вкусовых почек, это подтверждает предположение, что разные типы клеток вкусовых почек имеют клетки предшественники, которые специфичны для каждого типа клеток.