Вновь выявленный генетический фактор позволяет взрослой коже восстанавливаться, как кожа новорожденного младенца. Открытие, сделанное исследователями Университета штата Вашингтон, имеет значение для более качественного 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 младенческих мышей, который контролирует формирование волосяных фолликулов по мере их развития в течение первой недели жизни. Выключатель в основном отключается после формирования кожных форм и остается выключенным во взрослой ткани. Когда он был активирован в специализированных клетках у взрослых мышей, их кожа могла заживлять раны без рубцов. Реформированная кожа даже включала мех и могла образовывать гусиные шишки - способность, которая теряется во взрослых человеческих шрамах.
"Мы смогли взять врожденную способность молодой, неонатальной кожи регенерировать и перенести эту способность на старую кожу", - сказал Дрискелл, доцент Школы молекулярных бионаук ВГУ. "Мы показали в принципе, что такой вид регенерации возможен."
Млекопитающие не известны своими регенеративными способностями по сравнению с другими организмами, такими как саламандры, которые могут регенерировать целые конечности и регенерировать кожу. Исследование WSU предполагает, что секрет регенерации человека может быть найден путем изучения нашего собственного раннего развития.
"Мы все еще можем обратиться к другим организмам за вдохновением, но мы также можем узнать о регенерации, глядя на себя", - сказал Дрискелл. "Мы действительно генерируем новые ткани, когда-то в нашей жизни, по мере того, как мы растем."
Команда Дрискелла использовала новую методику под названием секвенирование одноклеточных РНК для сравнения генов и клеток в развивающейся и взрослой коже. При разработке кожи они обнаружили транскрипционный фактор - белки, которые связываются с ДНК и могут влиять на то, включены ли гены или выключены. Выявленный исследователями фактор, называемый Lef1, был связан с папиллярными фибробластами, которые являются развивающимися клетками в папиллярной дерме - слоем кожи чуть ниже поверхности, который придает коже напряжение и молодой вид.
Когда исследователи WSU активировали фактор Lef1 в специализированных отделениях кожи взрослых мышей, это повысило способность кожи восстанавливать раны с уменьшенным рубцеванием, даже увеличивая новые волосяные фолликулы, которые могли бы вызвать гусиные шишки.
Дрискеллу впервые пришла в голову идея взглянуть на ранние стадии жизни млекопитающих на способность восстанавливать кожу после знакомства с работой доктора Майкла Лонгкера из Стэнфордского университета. Выполняя экстренную спасающую жизнь операцию в утробе, Лонгейкер и его коллеги заметили, что когда эти дети родились, у них не было шрамов от операции.
Дрискелл сказал, что еще предстоит проделать большую работу, прежде чем это последнее открытие в мышах может быть применено к человеческой коже, но это является основополагающим достижением. При поддержке нового гранта от Национального института здоровья исследовательская группа WSU продолжит работу над тем, чтобы понять, как Lef1 и другие факторы работают на восстановление кожи. Кроме того, чтобы помочь в дальнейших исследованиях, лаборатория Driskell создала открытый, доступный для поиска веб-ресурс с данными о последовательности РНК, к которому другие ученые смогут получить доступ по адресу skinregeneration.org.
