Мышечные стволовые клетки, резервные стволовые клетки в скелетных мышцах, отвечают за восстановление мышц после повреждений. Они являются «регенеративным лекарством» для лечения мышечных заболеваний и повреждений мышц. В здоровом неповрежденном состоянии мышечные стволовые клетки находятся в неактивном состоянии, чтобы сохранить их. Всякий раз, когда есть повреждение мышц, они мгновенно просыпаются и вносят свой вклад в строительство новых мышц.
Если это состояние покоя слабо контролируется, мышечные стволовые клетки будут растрачиваться, когда нет необходимости в ремонте. Если это состояние покоя поддерживается слишком плотно, мышечные стволовые клетки не проснутся, когда они необходимы для восстановления мышц.
Как мышечные стволовые клетки контролируют этот баланс покоя, остается темой повышенного интереса. Недавно группа ученых из Гонконгского университета науки и технологий показала, что задержка интронов (IR) является ключом к механизму – когда стволовые клетки входят в состояние выхода из состояния покоя, Дек высвобождает консервативные интроны, которые позволяют клетке активироваться.
"Используя стволовые клетки скелетных мышц, также называемые сателлитными клетками (SC), мы продемонстрировали преобладающее удержание интронов (IR) в транскриптоме покоящихся SC (QSC)," сказал проф. Том Чунг, ведущий исследователь команды и доцент наук о жизни SH Ho в HKUST. "Сохраняемые в интроне транскрипты, обнаруженные в QSC, необходимы для фундаментальных функций, включая сплайсинг РНК, трансляцию белков, вступление в клеточный цикл и спецификацию клонов. Наш анализ показывает, что фосфорилированный белок Dek модулирует IR во время выхода из состояния покоя SC."
В то время как белок Dek не присутствует в QSC, избыточная экспрессия Dek in vivo приводит к глобальному снижению IR, нарушению регуляции покоя, преждевременной дифференцировке QSC и подрыву регенерации мышц. Исследователи также обнаружили в своем IR-анализе сотен общедоступных данных RNA-seq, что IR сохраняется среди покоящихся взрослых стволовых клеток, что предполагает, что IR функционирует как консервативный механизм посттранскрипционной регуляции, который играет важную роль во время выхода из состояния покоя стволовых клеток.
Их выводы были опубликованы в Интернете в журнале Developmental Cell 4 июня 2020 г.
"ИР стал важным посттранскрипционным регуляторным механизмом, поддерживающим сложность регуляции экспрессии генов и перехода между клеточными состояниями," отметил проф. Cheung. "Мы наблюдали около 1200 генов, обладающих IR в QSC, но во многих транскриптах сохранялись только селективные интроны. Распространенность ИР среди покоящихся взрослых стволовых клеток подразумевает его функциональное значение для покоя стволовых клеток. Результаты исследования будут играть фундаментальную роль в этой области, поскольку ученые продолжат поиски схемы механизма покоя стволовых клеток и опосредованной стволовыми клетками регенерации тканей."