Основные темы исследований лаборатории Томаса Рандо — старение стволовых клеток (сателлитных клеток) в мышце, влияние ниш стволовых клеток на этот процесс, возможность «омоложения» взрослых прогениторных клеток. Используя мышей в качестве моделей для исследования регенеративной способности мышечной ткани, исследователи группы Томаса Рандо выяснили, что с возрастом происходит уменьшение активации Notch (трансмембранные белки), результатом чего является ухудшение регенеративного потенциала сателлитных клеток. При повреждении «юных» мышц усиливается секреция трансмембранного лиганда Notch — Delta, инициируя, тем самым, Notch-сигнальный каскад в стволовых клетках, что приводит к их усиленной пролиферации. Воздействие сыворотки от моло-дой особи на сателлитные клетки старой особи in vitro также приводило к усиленной экспрессии Delta, большей активации Notch и выросшей пролиферацией этих клеток in vitro. Ещё одним важным результатом исследований стало доказательство того факта, что Wnt — сигнальная активность в активированных сателлитных клетках у старых мышей значительно выше, чем у молодых. Аналогично, при обработке сателлитных клеток «старой» сывороткой, активность Wnt возрастала. Поскольку Wnt играют существенную роль в фиброзе, то можно сделать вывод, что активация Wnt в этом случае означает, что сателлитные клетки старого организма активируются для образования фибрина, что ведет к дальнейшему фиброзу в регенерации мышцы. Таким образом, ингибирование Wnt- сигнального пути позволяет остановить дифференцировку стволовых клеток мышечного волокна в фиброзную ткань. Важные выводы, которые можно сделать из этих исследований:1. Соматические факторы могут моделировать молекулярные сигнальные пути, активирующие тканеспецифичные прогениторные клетки. 2. Микрооркужение (ниши) стволовых клеток у молодых животных стимулирует регенерацию, в то время как у взрослых особей либо не способно стимулировать, либо подавляет регенерацию тканей.3. Уменьшение регенеративной способности ткани с возрастом может быть обратимо при использовании определенных факторов. Ингибирование Notch у молодых мышей ухудшало регене-рацию их мышечного волокна, в то время как его направ-ленная активация возвращала в прежнее состояние реге-неративную способность волокон у более старой особи.
Место работы — Факультет неврологии, медицинская школа университета Стэнфорда. (Department of Neurology and Neurological Sciences Stanford University School of Medicine), США
Контакты — Department of NeurologyRoom A-343, Stanford University Medical CenterStanford, CA 94305-5235USA650-493-5000, ext. 63731, 63730, or 62073rando@stanford.edu
Публикации — Rejuvenation of aged progenitor cells by exposure to a young systemic environment. Conboy IM, Conboy MJ, Wagers AJ, Girma ER, Weissman IL, Rando TA. Nature. 2005 Feb 17;433(7027):760–4. Turning back time: reversing tissue pathology to enhance stem cell engraftment. Rando TA. Cell Stem Cell. 2008 Sep 11;3(3):232–4. Increased Wnt signaling during aging alters muscle stem cell fate and increases fibrosis. Brack AS, Conboy MJ, Roy S, Lee M, Kuo CJ, Keller C, Rando TA. Science. 2007 Aug 10;317(5839):807–10. MID:17690295
Исследовательские группы
Рандо, Томас