Представьте себе, у вас есть перелом или замена тазобедренного сустава: кости хоть и регенерируют, но крайне медленно, особенно у пожилых людей.
Исследователи из школы медицины при университете Северной Каролины нашли способ ускорить процесс формирования костной ткани. Они использовали природное вещество цитохалазин D, чтобы изменить экспрессию генов в ядрах мезенхимальных стволовых клеток и заставить их превратиться в остеобласты (клетки костной ткани). В итоге мезенхимальные стволовые клетки, которые могли стать жиром или костной тканью, при помощи цитохалазина D стали все же остеобластами. Кроме того, небольшое количество цитохалазина D, введенное в костный мозга, стимулировало формирование кости в течение одной недели.
В центре внимания ученых также оказался протеин, называемый актином: он образует волокна, которые охватывают цитоплазму клеток, чтобы сформировать их цитоскелет. Остеобласты имеют больший цитоскелет, чем адипоциты (жировые клетки). Цитохалазин D влияет на функцию актина, но не так как ожидалось – вместо того, чтобы разрушать цитоскелет, расщепляя актин, и превращать тем самым стволовые клетки в адипоциты, он делал обратное. Цитохалазин D проявил удивительный эффект индукции стволовых клеток, и те в результате трансформировались в остеобласты.
Эксперименты, исследовавшие роль актина, показали, что когда актин остается в ядре, он усиливает экспрессию специфического гена и таким образом заставляет мезенхимальные клетки вырастать в колонии остеобластов. «Мы обнаружили, что актин формирует архитектуру клетки внутри ядра за счет изменения генетической программы. Если мы уничтожим цитоскелет, но не позволим актину войти в ядро, маленькие части актина просто зависнут в цитоплазме, и стволовые клетки не превратятся в костные», – объяснили сложный молекулярный механизм авторы работы.
