NYU Langone: ген HOXA10 сохраняет пул стволовых клеток кости у мышей, его удаление снижает пул на 90% за 15 месяцев

Исследователи NYU Langone Health определили ген HOXA10 как защитника пула стволовых клеток кости на протяжении всей жизни, говорится в работе, опубликованной 4 ноября в Science Advances, сообщает EurekAlert. Основная часть работы выполнена на мышах, дополнительные опыты проведены на клетках из биопсий костной ткани человека eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Ген не даёт незрелым стволовым клеткам превращаться в костеобразующие остеобласты, пока они не понадобятся для заживления. Созревшие клетки, как правило, не могут вернуться в стволовое состояние, поэтому запас ограничен и с возрастом уменьшается, отмечают авторы eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Потеря стволовых клеток после удаления HOXA10

Команда удалила HOXA10 у шестидневных мышат и наблюдала за стволовыми клетками кости 15 месяцев. К концу срока 90 процентов стволовых клеток и их потомков, которые должны были присутствовать, исчезли из-за потери способности к самообновлению eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Для отслеживания клеток мышей модифицировали так, что стволовые клетки с экспрессией HOXA10 несли флуоресцентную зелёную метку, а ген можно было отключать по команде. HOXA10-положительные клетки надкостницы, мембраны, покрывающей поверхность большинства костей, превосходили другие стволовые клетки по колониеобразованию — стандартному показателю способности к самообновлению eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Влияние на заживление переломов

Мыши без активности HOXA10 неправильно заживляли сломанную кость. Доля клеток-предшественников в костной мозоли, временном тканевом мостике через перелом, составила 48 процентов у модифицированных мышей против 76 процентов у контрольных с рабочим геном eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Другие эксперименты показали, что без HOXA10 коллагеновый каркас в месте перелома становится неупорядоченным. По словам авторов, для затвердевания новой кости с кальцием этот каркас должен быть уложен ровными линиями, а не спутанной сетью eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Исследователи также взяли биопсии кости у пациентов и одновременно подавили три родственных гена HOX. Клетки человека отреагировали как мышиные, но с более выраженным снижением числа стволовых клеток, а апоптоз вырос на 50 процентов. Ведущий автор Филипп Лейхт заявил, что человеческие стволовые клетки, возможно, ещё сильнее зависят от генов HOX в долгосрочном самообновлении eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.

Исследование той же группы 2023 года показало, что повышение активности HOXA10 может улучшать заживление переломов у старых мышей. Авторы называют гены HOX потенциальными мишенями для усиления регенерации кости; результаты пока доклинические eurekalert.orgEurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗.