На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Откуда берутся астроциты?

Ученые из США выявили пять пар молекулярных взаимодействий, которые направляют «молодые» клетки-предшественники, чтобы они превращались в астроциты. Эти пары удалось подобрать с использованием специальной программы, которая проанализировала массив РНК-данных. Результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience.

alt

Процесс образования глии из предшественника – радиальной глии. Основной вопрос исследования – какие молекулярные сигналы запускают образование астроцитов? CreditAnna JVoss et al. / Nature Neuroscience 2023


Астроциты принадлежат к группе глиальных клеток, которые нужны нервной системе не меньше нейронов. Понимание пути их развития и молекулярных механизмов, регулирующих этот процесс, важно для нейронауки и практического здравоохранения. Обычно развитие клеток регулируется воздействием лигандов (биологически активных молекул) на рецепторы (их мишени).

Для выявления пар лиганд-рецептор исследователи из Медицинской школы Университета Эмори использовали программное обеспечение NicheNet, которое ранее было представлено в журнале Nature Methods. Эта программа использует алгоритм, который предсказывает связи лиганд-мишень между взаимодействующими клетками, объединяя данные об их экспрессии с предварительными знаниями о сетях передачи сигналов и регуляции генов. 

Именно в эту программу исследователи загрузили данные single-cell секвенирования. Алгоритм обрабатывал данные, пытаясь соотнести молекулы (лиганды), выделяемые определенными клетками, с рецепторами на других клетках. В результате получилось выявить пары молекул и рецепторов, которые играют важную роль в формировании астроцитов.

Оказалось, что важнейшими факторами выступают пять сигнальных молекул: TGFβ2 (трансформирующий фактор роста 2), NLGN1 (нейролигин 1), TSLP (тимический стромальный лимфопоэтин), DKK1 (ингибитор сигнального пути Dickkopf WNT) и BMP4 (костный морфогенетический протеин 4). При этом лиганды действуют синергично: дифференциирующий эффект каждого по отдельности слабее, чем когда они работают «в команде». Кроме того, ученые обнаружили, что совместные эффекты этих сигнальных молекул частично совпадают с сигнальным путем mTORC1, что приводит к транскриптомным и морфологическим особенностям развития астроцитов.

Определение молекулярных механизмов, регулирующих развитие астроцитов, может привести к новым подходам в нейронаукe и неврологии, а также помочь разработать новые стратегии лечения неврологических расстройств. Это исследование можно считать важным шагом в понимании сложных процессов, происходящих в мозге, и их значимости. К тому же это исследование демонстрирует то, как вычислительные методы и математические модели могут помочь в исследованиях мозга.


Текст: Дарья Тюльганова

Identification of ligand–receptor pairs that drive human astrocyte development by Anna J. Voss et al. in Nature Neuroscience. Published July 2023.

Adblock test (Why?)

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх