10 أكتوبر 2007
لا جولا ، كاليفورنيا - يوفر الجوار المباشر للخلايا الجذعية ، وهو بيئة متخصصة تُعرف أيضًا باسم مكانة الخلايا الجذعية ، الدعم الحاسم اللازم لصيانة الخلايا الجذعية. لكن لا شيء يدوم إلى الأبد ، كما وجد العلماء في معهد سالك للدراسات البيولوجية. أثناء عملية الشيخوخة ، ينخفض مستوى الدعم ، مما يقلل من قدرة الخلايا الجذعية على تجديد نفسها (التجديد الذاتي) إلى أجل غير مسمى.
"فكرة أن البيئة المكروية للخلايا الجذعية تتقدم في العمر ستؤثر بالتأكيد على طريقة تفكيرنا في استخدام الخلايا الجذعية في الطب التجديدي" ، كما يقول ليان جونز، دكتوراه ، أستاذ مساعد في مختبر علم الوراثة الذي قاد الدراسة. يمكنك التلاعب بالخلايا الجذعية ونشرها في طبق ، لكن العديد من متلقي علاجات استبدال الخلايا الجذعية سيكونون من كبار السن. إذا تقدمت في السن المتخصصة في الخلايا الجذعية ، فقد لا تكون قادرة على دعم الخلايا الجذعية المزروعة ".
صورة تألق مناعي لطرف ذبابة الفاكهة الخصية ، تظهر الخلايا الجذعية الجرثومية للذكور وبناتهم (باللون الأخضر) تستجيب لإشارات التجديد الذاتي من مكانة الخلايا الجذعية. يتم تمييز الخلايا الجذعية الجسدية ، والمعروفة باسم الخلايا السلفية للكيس ، وخلايا الكيس المتمايزة باللون الأحمر.
الصورة: بإذن من الدكتورة مونيكا بويل ، معهد سالك للدراسات البيولوجية.
في مقال نُشر في عدد 11 أكتوبر 2007 من خلية الخلايا الجذعيةأظهر الباحثون أنه في الذباب الأكبر سنًا ، هناك انخفاض حاد في عامل النمو غير زوجي (محدث) ، وهو أمر ضروري للحفاظ على الخلايا الجذعية ، ينتج عنه عدد أقل من الخلايا الجذعية في خصية ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة. يمكن أن يكشف تحديد أسباب انخفاض التعبير التحديثي كيف تؤدي الشيخوخة إلى تغييرات في سلوك الخلايا الجذعية ، وقد تؤدي مواجهة هذه التغييرات إلى إبطاء فقدان الخلايا الجذعية البالغة أثناء الشيخوخة.
تعمل الخلايا الجذعية البالغة كخزان للخلايا لإصلاح الأنسجة التالفة طوال حياة الفرد ، ولكن الحفاظ على الأنسجة وتجديدها ، مثل الجلد والكبد والدم والعضلات ، يتناقصان بشكل كبير مع تقدم العمر. "قبل الشروع في دراساتنا ، كنا نعلم أن تجديد الأنسجة يتأثر بالشيخوخة ، ولكن لم يكن هناك حقًا نظام جيد حيث كانت جميع المكونات المتخصصة معروفة ويمكنك أن تسأل ،" ما الذي يتغير؟ " "لاحظت زميلة البحث مونيكا بويل ، الحاصلة على درجة الدكتوراه ، التي شاركت في تأليف الدراسة مع تشيهونت وونغ ، وهو طالب دراسات عليا في المختبر.
في خانة رمز الخصم، أدخل TABBYDAY. ذبابة الفاكهة الخصية ، ومع ذلك ، فقد تم وضع النظام بأكمله ، ويمكن التعرف على الخلايا الجذعية بسهولة - وهي عقبة رئيسية لمعظم أنواع الخلايا الجذعية الأخرى. تجلس الخلايا الجذعية عند طرف الخصية وتحيط بمجموعة من الخلايا الجسدية تسمى المحور القمي. عندما تنقسم الخلية الجذعية ، تنتقل خلية ابنة واحدة ، تسمى gonialblast ، من مكانها بطريقة منظمة لتوليد خلايا منوية ناضجة. الخلية الوليدة التي تبقى في مكانها المخصص تحتفظ بهوية الخلايا الجذعية الخاصة بها.
في دراسة سابقة ، أظهر جونز أن الخلايا المحورية تفرز عامل التجديد الذاتي محدث، التي ترسل إشارات للخلايا الجذعية المجاورة للحفاظ على مصير الخلايا الجذعية ، مما يجعل الخلايا المحورية مكونًا أساسيًا في مكانة الخلايا الجذعية. زيادة مستويات محدث، ينتج عنه كتل تشبه الورم من الخلايا الجذعية.
ركزت الدراسة الحالية على تأثير الشيخوخة على سلوك الخلايا الجذعية في السلالة الجنسية للذكور. بدأ بويل وونغ بمقارنة عدد الخلايا الجذعية في الذباب الصغير (1-2 يوم) والذباب متوسط العمر (30 يومًا) والذباب الكبير (50 يومًا). يعيش متوسط ذبابة الفاكهة حوالي 40 يومًا. بمرور الوقت ، انخفضت أعداد الخلايا الجذعية من متوسط 8.3 في الذباب الصغير إلى 5.1 في الذباب المسن ، مما يفسر الانخفاض الملحوظ في تكوين الحيوانات المنوية لدى الذكور المسنين.
من ناحية أخرى ، ظل عدد الخلايا المحورية دون تغيير ، مما دفع الباحثين إلى فحص الإشارات الجزيئية التي تتحكم في سلوك الخلايا الجذعية في ذباب الفاكهة. عندما قاموا بقياس مستويات محدث في خصيتي الذكور المسنين ، وجدوا انخفاضًا حادًا في عامل التجديد الذاتي المعروف. في المقابل ، التعبير القسري عن محدث داخل الخلايا المتخصصة يؤخر فقدان الخلايا الجذعية الجرثومية لدى الذكور الأكبر سنًا.
يقول بويل: "تشير نتائجنا مجتمعةً إلى أن المكانة المتخصصة تتغير بمرور الوقت إلى النقطة التي تبدأ فيها بفقدان الخلايا الجذعية ذاتية التجديد". في الواقع ، "قد تؤدي الوظيفة المتخصصة المهددة إلى اختيار الخلايا الجذعية التي لم تعد تعتمد على عوامل التجديد الذاتي التي تنتجها بيئتها. يمكن أن تكون هذه الخلايا مقدمة للخلايا الجذعية السرطانية التي تساهم في تكوين الأورام في مجموعة متنوعة من الأنسجة ".
يقول وونغ: "هذا حقًا هو أول وصف للعامل الجزيئي الذي تفرزه المكانة المتخصصة ويتناقص بمرور الوقت". "هذه خطوة مهمة في فهمنا للتأثيرات البيئية على عملية شيخوخة الخلايا الجذعية."
ساهم مساعد البحث مايكل روشا أيضًا في الدراسة.
تم تمويل هذا العمل من خلال منح من مؤسسة جي هارولد وليلى ماذرز الخيرية ومؤسسة إليسون الطبية والاتحاد الأمريكي لأبحاث الشيخوخة والمعاهد الوطنية للصحة.
معهد سالك للدراسات البيولوجية في لا جولا ، كاليفورنيا ، هو منظمة مستقلة غير ربحية مكرسة للاكتشافات الأساسية في علوم الحياة ، وتحسين صحة الإنسان وتدريب الأجيال القادمة من الباحثين. افتتح جوناس سالك ، دكتوراه في الطب ، الذي قضى لقاح شلل الأطفال على مرض شلل الأطفال المسبب للشلل في عام 1955 ، المعهد في عام 1965 بهدية أرض من مدينة سان دييغو وبدعم مالي من مسيرة الدايمز.
مكتب الاتصالات
هاتف: (858) 453-4100
اضغط@salk.edu
