Science: раскрыта роль желточного мешка у человеческих эмбрионов
Единственным источником пищи куриного эмбриона, изолированного от материнского тела, является золотисто-желтая порция питательных веществ, известная просто как желток. Поддерживаемые плацентой млекопитающие, такие как люди, не нуждаются в личной упаковке с закусками, чтобы поддерживать нас. Тем не менее, в течение недели или около того после оплодотворения наши развивающиеся пучки клеток тратят драгоценные ресурсы на создание желточного мешочка.
К концу первого триместра временный орган уже начал атрофироваться, не удерживая ни капли пищи, пока к 14 неделям его уже нельзя было обнаружить. Теперь большая группа исследователей во главе с Институтом Wellcome Sanger в Великобритании обнаружила вескую причину для сохранения этого, казалось бы, бесполезного реликта нашего глубокого эволюционного прошлого. На самом деле, как говорится в опубликованном в Science новом исследовании, есть несколько веских причин.
«Отображение того, как развивается желточный мешок в течение этих первых недель беременности, имеет фундаментальное значение для понимания развития иммунной системы», — говорит старший автор исследования Музлифах Ханиффа. «Это первый раз, когда мы показываем множественные органные функции желточного мешка — мы видели передачу от желточного мешка к печени, к костному мозгу».
Исследования, основанные на различных моделях животных, показывают, что наш желточный мешок является источником наших самых первых клеток крови. Не только красная разновидность, транспортирующая кислород, но и белые клетки, которые служат иммунным ответом, которые перемещаются из мешка в печень, а затем в кости, где они оседают, помогая формировать костный мозг.
Хотя эта широкая функциональность кажется очевидной, было проведено несколько исследований желточного мешка человека, что оставляет вопросы о том, как мы можем сравнивать.
Чтобы лучше понять, как эти эмбриональные ткани работают конкретно внутри нашего вида, исследователи секвенировали любые нити РНК, активно производимые его клетками, и создали список генерируемых материалов.
В сочетании с аналогичными наборами данных эта справочная библиотека, собранная из почти 170 000 клеток желточного мешка человека, сформировала очень подробный «атлас», состоящий из 15 широких категорий типов тканей, которые не только производят клетки крови, но и вносят свой вклад в различные важные ранние функции.
С образцами, охватывающими период развития от четырех до восьми недель после зачатия, можно было составить временную шкалу активности, которая показала, что этот крошечный сгусток ткани играет решающую роль в появлении широкого спектра систем.
Как и у большинства других животных, наш желточный мешок служит ранним производителем клеток крови, свертывающих агентов и метаболических ферментов. Даже без желтка переходная структура играет важную роль в расщеплении сахаров и липидов, борьбе с токсинами и ускорении развития и распространения иммунных клеток.
Тем не менее, распутывая генетические процессы на клеточном уровне, исследователи выявили значительные различия в клеточных и биохимических путях тканей желточного мешка человека и в типичных лабораторных моделях, таких как мыши.
Знание того, как желточный мешок управляет ключевыми частями нашего раннего развития, может дать информацию для будущих теорий болезней или улучшения процессов искусственного выращивания тканей и органов.
«Это первый случай, когда желточный мешок был профилирован на уровне одной клетки, что дало нам невероятное количество информации о том, как этот первичный орган работает на первых стадиях развития человека», — говорит биоинформатик и соавтор исследования Исаак Го. «Это дало нам новое понимание самых ранних клеток крови и иммунных клеток, которые мы производим, основываясь на работе, раскрытой в предыдущих исследованиях Атласа клеток человека. До сих пор мы не знали, что желточный мешок выполняет эти функции».
Обсудим?
Смотрите также:
