Влияние физической активности на рост клеток костного мозга у мышей

Генетика 8 марта 2021 г., 6:43
Влияние физической активности на рост клеток костного мозга у мышей

Хорошо известно, что старение ослабляет кости, а бег может помочь их укрепить. «Считается, что механические силы действуют только на кость, а мягкий костный мозг внутри ваших костей изолирован от этих сил», - говорит Шон Моррисон, директор Юго-Западного Медицинского центра Университета Техаса и старший автор нового исследования.
Его последняя работа опровергает теорию изоляции и показывает, что артериальные сосуды, которые проходят через поверхность кости в костный мозг, передают механические силы, вызванные движением и, тем самым, стимулируют пролиферацию предшественников костных и иммунных клеток.

Последнее исследование связывает два открытия, сделанными командой Моррисона за последние годы. Во первых, была исследована популяция клеток, которая окружает кровеносные сосуды, проходящих через кость в костный мозг; изначально было неясно, что делают эти клетки или как они взаимодействуют с другими клетками.
Другим открытием стал фактор роста, названный учеными остеолектином, который помогает поддерживать костную массу у взрослых мышей, стимулируя образование новых клеток в костном мозге.

Исследователи не знали, как именно образуется остеолектин, поэтому в последней работе Бо Шен, доктор наук из лаборатории Моррисона, использовал химический маркер, чтобы выяснить, какие клетки вырабатывают фактор роста. Оказалось, это были клетки, которые ученые ранее обнаружили вокруг артериальных кровеносных сосудов.
Шен и его команда решили проверить, может ли остеолектин вырабатываться при выполнении физических упражнений, в особенности, у немолодых организмов. Они обнаружили, что старые мыши, которые бегали на колесе, производили больше остеолектина и больше новых костных клеток по сравнению со старыми мышами, которые не бегали. Кроме того, исследователи обнаружили, что по мере роста костных клеток они секретируют факторы роста, которые стимулируют образование иммунных клеток, что улучшает способность животных бороться с бактериальными инфекциями.

Для понимания того, что именно упражнения, а не химические факторы стимулировали клетки к выработке фактора роста, команда генетически модифицировала мышей так, чтобы их клетки, которые продуцируют остеолектин, больше не производили рецептор Piezo1, который, как известно, реагирует на механические силы, такие как физические движения при беге. Поскольку рецептор был удален именно из этих клеток, костные и иммунные клетки больше не размножались в ответ на упражнения.
«Самым удивительным в этой работе стало обнаружении клеток с факторами роста, расположенных вокруг артериол, которые могут регулироваться механически, и для их поддержания требуется механическая стимуляция», - говорит Моррисон.

Результаты проливают свет на так называемые "ниши стволовых клеток" - это специализированные среды в костном мозге, которые контролируются факторами роста. Очень немногие ниши костного мозга были глубоко изучены за все время. Моррисон говорит, что был шокирован, обнаружив, что механические силы, возникающие в результате физических упражнений, могут играть роль в поддержании их состояния.
"Я не думаю, что в любой ткани млекопитающих есть ниша стволовых клеток, которая может регулироваться механически, как было показано в нашем исследовании", - говорит Моррисон. "Это открывает более широкий вопрос о том, необходима ли механическая стимуляция чаще, чем мы думали, в частности, для регулирования малоизученных стволовых клеток".



Станьте первым!



pangenes.ru © 2021
Яндекс.Метрика