Работая с мышами, исследователи из университета Джона Хопкинса нашли ключ к решению тайны восстановления мышц, поиски разгадки которой преследовали ученых в течение многих лет, подтвердив теорию, что мышечную массу можно нарастить и без полного, полностью действующего запаса стволовых клеток мышц.
«Это хорошая новость для страдающих мышечной дистрофией и другими видами атрофии мышц, в основе которых – ослабление функции стволовых клеток», — говорит Се-Джин Ли, доктор медицинских наук, ведущий автор отчета об исследовании в августовском номере журнала „Proceedings of the National Academy of Sciences“, и профессор молекулярной биологии и генетики в высшей медицинской школе при университете Джонса Хопкинса.
Мышечных стволовых клеток, известные как клетки-спутники, находятся рядом с мышечными волокнами, и, как правило, спят у взрослых млекопитающих, включая человека. После тренировки или травмы, они стимулируются к делению и объединяются либо сами с собой, либо с близлежащими мышечными волокнами для увеличения или замены мышечной массы. При пороках мышц таких как мышечная дистрофия, недостаток мышечной массы первоначально активирует клетки-спутники для восстановления потерянных тканей, но, в конечном счете, процесс регенерации исчерпывается и баланс смещается в сторону дегенерации, как объясняют исследователи.
Поддержание мышц и их рост при здоровых, нетравматичных условиях всегда был большей загадкой, в том числе и роль миостатина, белка, выделяющегося из мышечных клеток для прекращения роста мышц. Блокирование функции миостатина у нормальных мышей приводит к набору от 25% до 50% дополнительной мышечной массы. Единственное, что пока не известно, — какие клетки получают и реагируют на сигнал миостатина. Пока предполагается, что это или клетки-спутники, или сами клетки мышц.
В своем последнем исследовании ученые использовали три подхода, чтобы выяснить, являются ли клетки-спутники необходимыми для функционирования миостатина. Они сначала рассмотрели специально выведенных мышей с серьезными пороками функционирования клеток-спутников или их количества. Когда они использовали препараты или генную инженерию, чтобы заблокировать функцию миостатина у обоих типов мышей, мышечная масса, тем не менее, значительно увеличилась по сравнению с массой, наблюдавшейся у мышей с нормальным функционированием клеток-спутников, предполагая, что миостатин может действовать, по крайней мере частично, без полного функционирования клеток-спутников.
Во-вторых, ученые догадались, что если миостатин непосредственно ингибирует рост клеток-спутников, их число должно увеличиться в отсутствии миостатина. Исследователи пометили клетки-спутники неудаляемым красителем, а затем заблокировали функционирование миостатина с помощью препаратов. Мышечная масса у мышей значительно увеличилась, как и ожидалось, но количество клеток-спутников не увеличилось, не было обнаружено и более высокой скорости их объединения с мышечными волокнами. По словам Ли, эти результаты убедительно доказывают, что миостатин не подавляет размножение клеток-спутников.
В-третьих, для дальнейшего подтверждения своей теории, заключающейся в том, что миостатин действует, прежде всего, через мышечные клетки, а не через клетки-спутники, группа вывела мышей, у которых мышечные клетки лишены белка рецептора, связывающегося с миостатином. Если клетки-спутники содержат большинство рецепторов миостатина, удаление рецепторов в клетках мышц не должно изменять функционирование миостатина и должно давать возможность выращивать мышцы нормального диаметра. Вместо этого, исследователи увидели умеренное, но статистически значимое увеличение мышечной массы. Это является еще одним доказательством того, что, по их словам, мышечные клетки сами по себе и являются важными приемниками сигналов миостатина.
...
