Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Пчелы могут держать секрет молодости стволовых клеток

Маточное молочко — это желатиновая субстанция, которую пчелы производят, чтобы прокормить своих детенышей. Эта интригующая пища также обладает таинственной силой, помогающей некоторым личинкам пчел расти в новых пчелиных маток. Некоторые люди считают, что маточное молочко может открыть источник молодости. Есть ли в этом правда?

пчела на цветке

Новый исследование раскрывает некоторые «магические» свойства маточного молочка.

В сложной иерархии улья пчелиная матка — это священный матриарх, который поддерживает жизнь и организацию колонии.

Пчелиная матка откладывает яйца, из которых выводятся личинки. Эти личинки позже становятся либо новыми рабочими, то есть пчелами-самками, выполняющими всю работу по улью, либо дронами, пчелами-самцами, чья работа состоит в том, чтобы спариваться с королевой.

Когда пчела-матка умирает, колония должна обеспечить, чтобы ее место заняла новая.

Чтобы произвести новую пчелиную матку, рабочие пчелы выбирают наиболее подходящих личинок и кормят их маточным молочком. Это позволит одному из них развиться в здоровую, сильную и чрезвычайно плодовитую взрослую самку, которая затем станет новой маткой.

Маточное молочко содержит воду, белки и сахара, но как именно оно стимулирует рост некоторых личинок на маток, а не рабочих пчел,

Тем не менее, благодаря его, казалось бы, «магическим» свойствам, многие люди приветствуют это вещество как чудесный ингредиент, который может укрепить здоровье и помочь сохранить молодость.

В новом исследовании, проведенном Медицинской школой Стэнфордского университета в Калифорнии, группа исследователей решила выяснить, как и почему маточное молочко может быть полезным. Они рассмотрели его влияние на одну из самых многообещающих целей клинических исследований, а именно на стволовые клетки млекопитающих. Эти недифференцированные клетки способны превращаться в любые специализированные клетки, выполняющие любую функцию.

«В фольклоре маточное молочко напоминает супер-лекарство, особенно в Азии и Европе, но последовательность ДНК роялактина, активного компонента в желе, уникальна для пчел. Теперь мы Мы идентифицировали структурно подобный белок млекопитающих, который может поддерживать плюрипотентность стволовых клеток «, — объясняет старший автор доктор Кевин Ван.

Исследователи рассказывают историю своих текущих находок в журнале Nature Communications.

«Волшебный» ингредиент маточного молочка

«Меня всегда интересовал контроль размера клеток, и пчела — фантастическая модель для изучения этого», — говорит доктор Ван. «Все эти личинки начинаются одинаково в нулевой день, но заканчиваются драматическими и длительными различиями в размерах. Как это происходит?»

В этом исследовании доктор Ван и его команда оттачивали белок роалактин, который присутствует в маточном молочке. Они полагали, что этот белок может быть в значительной степени ответственен за стимулирование впечатляющего роста клеток в личинках, которые рабочие пчелы выбирают, чтобы стать пчелиной маткой.

Чтобы изучить его действие, исследователи решили применить роялактин к эмбриональным стволовым клеткам или недифференцированным клеткам, которые они собрали у мышей.

«Чтобы маточное молочко влияло на развитие матки, оно должно воздействовать на ранние клетки-предшественники личинок пчелы», — отмечает доктор Ван. «Поэтому мы решили посмотреть, как это повлияет на эмбриональные стволовые клетки», — добавляет он.

Эмбриональные стволовые клетки являются идеальным кандидатом для клинических исследований, поскольку они могут превратиться в любую специализированную клетку, играющую любую роль. Этот потенциал называется «плюрипотентностью».

Замена стареющих поврежденных специализированных клеток свежими, которые выросли из стволовых клеток, теоретически может помочь в решении любых заболеваний. В результате для исследователей важно иметь доступ к здоровым, «молодым» стволовым клеткам, которые они могут хранить в лабораториях в их недифференцированных формах, пока им не понадобится их использовать.

Белок по имени Регина

Однако, объясняет доктор Ван, стволовые клетки вскоре дифференцируются в лабораторных условиях и становятся непригодными для использования. Чтобы сохранить их плюрипотентность без изменений, исследователи должны были разработать сложные ингибиторы.

Когда они добавили роялактин в эмбриональные стволовые клетки, исследователи обнаружили, что он сохраняет свою плюрипотентность дольше — в частности, в течение 20 поколений — без необходимости введения обычных ингибиторов.

«Это было неожиданно. Как правило, эти эмбриональные стволовые клетки выращиваются в присутствии ингибитора, называемого ингибитор лейкемии, который не позволяет им дифференцироваться ненадлежащим образом в культуре, но мы обнаружили, что роялактин блокирует дифференцировку даже в отсутствие [фактора, ингибирующего лейкемию], — отмечает доктор Ван.

Тем не менее, исследователи не поняли этот ответ. Они считали, что стволовые клетки млекопитающих не должны были так хорошо реагировать на роялактин, поскольку млекопитающие не продуцируют этот белок.

Затем они задались вопросом, могут ли они найти белок, производимый млекопитающими, который мог бы соответствовать форме роялактина, а не его последовательности, и который также может служить цели поддержания «стволовости» клеток.

Конечно же, они идентифицировали белок млекопитающих под названием NHLRC3, который, по их мнению, может иметь структуру, близкую к структуре роялактина, и мог бы служить аналогичной цели. NHLRC3, объясняет доктор Ван, встречается во всех ранних эмбрионах животных, включая эмбрионы человека.

Когда исследователи применили этот белок к эмбриональным стволовым клеткам мыши, они обнаружили, что, подобно роялактину, он помогает поддерживать их плюрипотентность. По этой причине команда решила переименовать этот белок в «Regina», что в переводе с латыни означает «королева».

« Это увлекательно. Наши эксперименты предполагают, что Регина является важной молекулой, управляющей плюрипотентностью и продукцией клеток-предшественников, которые дают начало тканям зародыша. Мы кое-что соединили мифическое к чему-то реальному. «

Доктор. Кевин Ван

В будущем исследователи планируют выяснить, может ли Регина ускорить заживление ран и регенерацию клеток. Они также хотят найти больше способов сохранить молодость стволовых клеток в лаборатории.