Макрофаги — иммунные клетки, которые могут и бороться с инфекцией, и устранять повреждения, которая это инфекция наносит. Они часто делятся на две категории: те, что усиливают воспаления («М1»), и те что уменьшают воспаление, чтобы начать процесс заживления («М2»).
Исследователи в лаборатории Кетрин Миллер-Дженсен, доцента биомедицинской инженерии и молекулярной, клеточной и эволюционной биологии, использовали секвенирование РНК одиночных клеток, чтобы получить более точное представление о том, как отдельные макрофаги реагируют на различные стимулы. Они обнаружили, что, хотя как правило эти клетки являются многозадачными, некоторые из них более склонны реагировать на определенные сигналы, чем другие. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Система М1-М2 помогла учёным понять врождённый иммунный ответ. Однако исследователи давно подозревали, что в естественных условиях макрофаги более гибкие, чем предполагает эта двухкомпонентная система — то есть, в зависимости от обстоятельство, клетка может как атаковать, так и лечить. Однако что делают отдельные макрофаги, когда сталкиваются одновременно с двумя сигналами в контролируемой среде, такой как специальная посуда для культивирования тканей?
«Никто не рассматривал такое, и мы решили попробовать это с помощью секвенирования одиночных клеток», — сказала Миллер-Дженсен. Благодаря этому лаборатория Миллер-Дженсен смогла получить более детальную картину реакции макрофагов при стимуляции как воспалительными, так и разрешающими стимулами. Они обнаружили большую вариабельность, включая подмножество клеток, которые, судя по всему, реагируют только на один сигнал или другой для определения ключевых функций, например, секреции.
«Стимулы — сигналы окружающей среды, однако мы думаем, что может быть некоторая изменчивость в работе регуляторной сети внутри клетки, которая позволяет некоторым из них сильнее реагировать на один сигнал по сравнению с другими в любой момент времени», — сказала Миллер-Дженсен.
Это важный шаг к лучшему пониманию различных типов макрофагов.
«Это может помочь нам определить, как макрофаги функционируют в этих различных состояниях в опухолях, незаживающих ранах и других повреждениях и болезнях, — сказала Миллер-Дженсен. — Если бы у нас было более полное понимание того, какие существуют подмножества, мы могли бы лучше понять, как их нацеливать и регулировать».
Исследователи отмечают, что разные реакции на противоположные сигналы могут позволить макрофагам легче приспосабливаться к изменениям окружающей среды, а также быстро перейти от режима атаки к концентрации на восстановлении тканей.
«Вероятно им придётся реагировать на множество сигналов одновременно, таким образом несколько макрофагов настроены на ответ и стать атакующими. Поэтому, когда они видят оба этих сигнала одновременно, важно иметь хотя бы некоторые из этих клеток для секретировать нужные элементы — но, возможно, не все эти клетки, поскольку некоторые могут понадобиться для чего-либо ещё».
Миллер-Дженсен также добавила, что технология секвенирования РНК одиночных клеток, а также устройство выделения одиночных клеток, изобретённые профессором Ронгом Фаном, который также занимается биомедицинской инженерией, сыграли определяющую роль в новаторских наблюдениях.
_______________
Источник. Исследование — https://www.nature.com/articles/s41467-020-20540-2
Перевод Екатерина Хананова, редактор Антон Меньшенин.
Если хотите поддержать наш проект, сделать это можно по ссылке.
_______________