Основні транскрипційні фактори, які беруть участь у функціонуванні стовбурових клітин. Особливості їх активації та експресії в β-клітинах підшлункової залози (Частина1)

Abstract

Трансплантація клітин є найбільш перспективним і фізіологічним підходом до лікування дисфункції ендокринних залоз. Отримані дані свідчать про ефективність застосування стовбурових клітин (stem cells, SC) для лікування низки ендокринних захворювань і, в першу чергу, цукрового діабету 1-го типу. SC — це клітини з клоногенним потенціалом, які можуть самостійно відновлюватися та диференціюватися в різні типи клітин. Вони відповідають за регенерацію та розвиток органів і тканин. SC надають багато можливостей для регенеративної медицини та слугують перспективною модельною системою для вивчення ранніх стадій розвитку ембріона людини. З’ясовано багато молекулярних механізмів, що лежать в основі самовідновлення та диференціації SC. Основні сигнальні шляхи, задіяні в SC, є JAK/STAT, Notch, MAPK/ERK, PI3K/Akt, NF-κB, Wnt, Hedgehog (Нh), TGF-β та Hippo, які реалізують свою дію через численні, специфічні для кожного шляху транскрипційні фактори. Аналіз їх статусу та послідовності активації, пригнічення і взаємодії надзвичайно важливий в контексті функціонування SC. Прорив у генерації плюрипотентних клітин із соматичних був досягнутий шляхом надекспресії специфічних факторів транскрипції. І ембріональні SC (embryonic stem cells, ESC), і індуковані плюрипотентні стовбурові клітини (induced pluripotent stem cells, iPSC) відрізняються здатністю розмножуватися в недиференційованому стані та диференціюватися в будь-який тип клітин в організмі людини, що відображає їх величезний терапевтичний потенціал. Розробка протоколів для диференціації плюрипотентних клітин до β-клітин, що виробляють інсулін, вимагає чіткого розуміння участі та перехресної взаємодії цілого ряду сигнальних систем клітини та залежних від них транскрипційних факторів. У протоколах розвитку β-клітин із плюрипотентних клітин було встановлено шість стадій із використанням специфічних індукувальних факторів. Для оцінки прогресу та ефективності процесу диференціації використовуються специфічні маркери.