Недавно идентифицированный генетический фактор позволяет коже взрослого человека восстанавливать себя, как кожа новорожденного ребенка. Открытие исследователей из Университета штата Вашингтон имеет значение для лучшего лечения кожных ран, а также для предотвращения некоторых процессов старения кожи.
В исследовании, опубликованном в журнале eLife 29 сентября, исследователи определили фактор, который действует как молекулярный переключатель в коже мышей, контролирующий формирование волосяных фолликулов по мере их развития. в течение первой недели жизни. Выключатель в основном выключается после образования кожи и остается выключенным в тканях взрослого человека. Когда он был активирован в специализированных клетках у взрослых мышей, их кожа могла заживлять раны без образования рубцов. Восстановленная кожа даже включала мех и могла вызывать мурашки по коже – способность, которая теряется в шрамах взрослых людей.
Мы смогли взять врожденную способность молодой кожи новорожденного к регенерации и передать эту способность старой коже. Мы в принципе показали, что такое возрождение возможно »
Райан Дрискелл, доцент Школы молекулярных биологических наук WSU
Млекопитающие не известны своими регенеративными способностями по сравнению с другими организмами, такими как саламандры, которые могут отращивать целые конечности и регенерировать свою кожу. Исследование WSU предполагает, что секрет человеческого возрождения может быть раскрыт путем изучения нашего собственного раннего развития.
«Мы все еще можем искать вдохновения в других организмах, но мы также можем узнать о регенерации, глядя на самих себя», – сказал Дрискелл. «Мы действительно производим новую ткань один раз в жизни, когда мы растем».
Команда Дрискелла использовала новую технику, называемую секвенированием одноклеточной РНК, для сравнения генов и клеток в развивающейся и взрослой коже. При разработке кожи они обнаружили фактор транскрипции – белки, которые связываются с ДНК и могут влиять на включение или выключение генов. Выявленный исследователями фактор, названный Lef1, был связан с сосочковыми фибробластами, которые развивают клетки в сосочковом слое дермы, слое кожи чуть ниже поверхности, которое придает коже упругость и молодой вид.
Когда исследователи WSU активировали фактор Lef1 в специализированных отделах кожи взрослых мышей, это усилило способность кожи регенерировать раны с уменьшением рубцевания, даже с ростом новых волосяных фолликулов, которые могли вызвать мурашки по коже.
Дрискеллу впервые пришла в голову идея взглянуть на ранние стадии жизни млекопитающих на предмет способности восстанавливать кожу после изучения работы доктора Майкла Лонгакера из Стэнфордского университета. Выполняя экстренную операцию по спасению жизни в утробе матери, Лонгакер и его коллеги заметили, что, когда эти дети родились, у них не было шрамов после операции.
Еще предстоит проделать большую работу, прежде чем это последнее открытие на мышах может быть применено к коже человека, сказал Дрискелл, но это фундаментальный прогресс. При поддержке нового гранта Национальных институтов здоровья исследовательская группа WSU продолжит работу, чтобы понять, как Lef1 и другие факторы работают на восстановление кожи. Кроме того, чтобы способствовать дальнейшему развитию этого исследования, лаборатория Дрискелла создала открытый доступный для поиска веб-ресурс с данными о последовательностях РНК, который другие ученые могут получить на сайте skinregeneration.org.
Источник:
Вашингтонский государственный университет
Ссылка на журнал:
Phan, QM, et al. . (2020) Экспрессия Lef1 в фибробластах поддерживает потенциал развития кожи взрослого человека для регенерации ран. eLife. doi.org/10.7554/eLife.60066.