Биологи из Университета Висконсин-Мэдисон и Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, позволяющий отслеживать отдельную стволовую клетку крови в живом организме, а затем описывать ультраструктуру или архитектуру этой клетки с помощью электронной микроскопии. Этот новый метод поможет медикам в разработке методов лечения заболеваний крови и рака.
Отдельная стволовая клетка (зеленая), окруженная нишевыми клетками. Изображение: Keun-Young Kim
Личинки рыбы Данио обладают прозрачной структурой. Это позволяют рассмотреть, что происходит внутри живого организма, но нужны мощные инструменты, чтобы увидеть отдельные клетки. В своей работе зоологи сначала использовали конфокальную микроскопию, чтобы идентифицировать отдельные флуоресцентно меченные стволовые клетки. Затем этот же образец был подвергнут сканирующей электронной микроскопии.
Исследователи объединили изображения, полученные с помощью двух методов визуализации. С помощью комбинированных снимков они увидели ультраструктуру отдельных редких клеток глубоко внутри ткани. Этот метод также позволил найти все окружающие нишевые клетки, которые контактируют со стволовой клеткой крови.
Одиночные стволовые клетки (зеленые) взаимодействуют с областью ниши (фиолетовые). Видео: Sobhika Agarwala et al., eLife
Ниша — это микросреда, обнаруженная в тканях, таких как костный мозг, которые содержат стволовые клетки крови, поддерживающие систему крови, объясняют авторы исследования. Это место, где ежесекундно происходят специализированные взаимодействия между стволовыми клетками крови и соседними клетками, но эти взаимодействия трудно отследить и понять.
У млекопитающих стволовые клетки крови развиваются внутриутробно в костном мозге, что делает практически невозможным наблюдение за этими событиями в реальном времени. Но с рыбками данио вы действительно можете наблюдать, как стволовые клетки попадают в кровоток, находят нишу, прикрепляются к ней, а затем входят и остаются там.
Оуэн Тамплин, доцент Университета Вашингтона в Мэдисоне и соавтор работы
С помощью новой технологии ученые идентифицировали в нише крови положительные по дофамин-бета-гидроксилазе ганглиозные клетки, которые ранее были нехарактерным типом клеток в нише стволовых клеток крови. Это очень важно, поскольку понимание роли нейротрансмиттеров, таких как дофамин, в регуляции стволовых клеток крови может привести к улучшению терапии заболеваний крови и рака.
Исследователи полагают, что, отслеживая не только сами стволовые клетки, но и окружающую их микросреду, можно разработать новые методы лечения и терапии различных заболеваний. Они также считают, что новая технология может применяться для обнаружения различных стволовых клеток и других внутренних процессов в организме.
