Наша группа уже несколько лет работает над сигналами и механизмами, регулирующими формирование скелетных мышц во время эмбрионального развития, а после рождения – когда мышечная ткань повреждается в результате травмы или первичной миопатии.

Все скелетные мышцы тела происходят из сомитов – маленьких шариков, ненадолго формирующихся вдоль кранио-хвостовой (cranio-caudal) оси тела, вблизи нервной трубки – будущего спинного мозга. Из классических трудов по эмбрионологии мы знаем, что из спинной части сомитов формируются мышцы, а из брюшной – хрящи и кости будущего позвоночного столба. Год назад мы показали, что нервная трубка и поверхностная эктодерма (будущий эпидермис) необходимы сомиту для формирования мышц. Мы, совместно с другими, показали также, что сигналы от этих тканей можно заменить на секретируемые молекулы, такие, как Wnts и Sonic Hedgehog. Далее, мы показали, что Wnt1, производимый нервной трубкой, вызывает активацию миогенного гена регуляции (myogenic regulatory gene) Myf5 в спинной и средней областях сомитов, где будут формироваться мышцы спины (эпаксиальные мышцы, расположенные сзади и выше спинного мозге - epaxial). С другой стороны, Wnt7a, производимый эктодермой, приводит к активации другого гена регуляции, MyoD, в задне-боковой области сомитов, где образуются мышцы стенок тела, конечностей, языка и диафрагмы. В настоящее время мы изучаем рецепторы и межклеточные сигнальные пути, вызывающие различные активации соответственно Myf5 и MyoD. Сейчас мы планируем экспрессировать сокращенные рецепторы, которые будут играть роль негативной доминанты (dominant negative) и использовать специфичный G-белок и ингибиторы киназы для установления, нарушена ли деятельность первого, второго, или обоих генов.

Скелетная мышца постоянно формируется во время как пре-, так и постнатального роста. Мы получили свидетельства того, что как минимум часть клеток, вносящих свой вклад в развитие мышц на протяжении конечной стадии фетального развития и всего постнатального развития, образуются не из сомитов, а из фетальной сосудистой системы. К такому выводу мы пришли в результате собственных наблюдений о том, что в костном мозге содержатся трансплантабельные миогенные клетки-предшественники, достигающие места регенерации мышц посредством общего кровообращения и вносящие таким образом вклад в формирование новых скелетных волокон. Эти клетки-предшественники могут быть клонированы из эмбриональных сосудов и являются на самом деле мультипотентными: они разделяют судьбы той ткани, в которую входит сосуд, но при этом сохраняют способность дифференцироваться в клетки другого типа в случае попадания в новую среду, представленную дифференцирующимися клетками другой ткани. При пересадке эмбриону цыпленка они вносят свой вклад в формирование и сосудов, и крови, и костного мозга, и гладких, и скелетных, и сердечной мышц, и хрящей и костей. Более того, мы сумели добиться увеличения количества этих клеток в культуре и получить бессмертные клеточные линии, которые можно выращивать in vitro независимо, поддерживая мультипотентность in vitro и in vivo. Основываясь на этих данных, мы предполагаем, что эти клетки-предшественники представляют собой отдельный класс фетальных стволовых клеток, который мы назвали ориентировочно «мезоангиобластами», поскольку они добываются из сосудов и вносят свой вклад в формирование большинства мезодермальных тканей. Мы находимся в процессе анализа профиля генной экспрессии этих клеток и тестирования их способности интегрироваться в растущую ткань in vivo и способности исправлять дефекты тканей, получающиеся вследствие генетического дефекта (например, мышечную дистрофию, остео-хондрическую дисплазию, итд). Более того, способность этих клеток к образованию новых сосудов и тканей миокарда можно использовать и для исправления приобретенных заболеваний.

Источник - Стволовые клетки