К феномену асимметричного деления Т-лимфоцитов и не только.

Вам всегда были не очень понятны взаимоотношения между иммунными клетками? Что же, в свете последних технологий они представляются еще более нетривиальными.

Так, с помощью single-cell технологий появилась возможность предсказывать «судьбу» Т-лимфоцита давать потомство клеток с определенными (и различными) функциональными потенциями. В ходе наблюдения за их делением, еще в эру появления конфокального микроскопа, стало понятно, что эти клетки делятся неодинаковым образом, давая разное потомство. Это сближает их со стволовыми клетками крови, которые, как известно, способны формировать дочерние субпопуляции клеток, совершенно отличные друг от друга по фенотипу и функциональными возможностями (эритроциты, гранулоциты, лимфоциты, тромбоциты).

Имя такому «неодинаковому» делению — асимметричное. Его можно выявить по определенным критериям, и тем самым понять в лабораторных условиях какие субпопуляции даст тот Т-лимфоцит, за которым мы решились наблюдать. Ведь под влиянием различных факторов Т-клетки могут дать как популяцию Т-клеток эффекторов («исполнителей наказания», которые будут подвергать уничтожению зараженные клетки), так и Т-клетки памяти. Подобная информация очень важна, например, для исследования характера раннего иммунного ответа на инфекцию или на вакцину.

В последнее десятилетие информация о способах выявления асимметричного деления на более глубоком молекулярном уровне была обновлена в ходе применения разными группами исследователей упомянутых выше single-cell технологий.

Что относится к таким технологиям?

Прежде всего это MARS-seq (массивное параллельное single-cell секвенирование), сочетающее молекулярный баркодинг с single-cell РНК-секвенированием, так что оценка молекулярной гетерогенности производится без предварительного выявления поверхностных маркеров клеточных типов.

Похожим образом работает не так давно разработанная Drop-seq технология: тысячи капель воды с отдельными клетками и с различным для баркодирования ДНК-материалом секвенируют в параллельном режиме, что помогает структурировать клеточную популяцию и выявить редкие клеточные субпопуляции, обнаружить ген-регуляторные связи.

Для оценки эпигенетической регуляции применяется так называемый ATAC-Seq: эта проба с помощью секвенирования позволяет обнаружить доступные транспозазе участки хроматина. У этой пробы теперь существует модификация, которая дает возможность найти соответствующие участки хроматина в индивидуальных клетках. Single-cell ATAC-Seq, применяемая к клеткам мыши и человека, способна указать на регуляторные особенности, обуславливающие индивидуальную вариабельность клеток в экспрессии каких-либо генов и гетерогенность в данной популяции.

И, в конце концов, single-cell масс-спектрометрия используется для исследования метаболических сигнальных путей внутри клетки для кластеризации клеток по принадлежности к различным по происхождению тканям.

Применение подобных стратегий к популяциям Т-лимфоцитов в ходе их дифференцировки позволит привнести ясность в механизмы клеточной диверсификации и «решений» развиваться в тот или иной тип.

Напоследок к данной, обозначающей постановку вопроса, заметке, следует привести неполный список тех самых молекулярных и генетических маркёров, которые, насколько это сейчас известно, обуславливают асимметричность деления.

К ним относятся: белки Par6, PKCz, aPKC для стволовых клеток крови, гены Scribble, Dlg1, Lgl1 для Т и В-лимфоцитов, а также полярный комплекс Par3, играющий роль в нарушении принципа симметричности деления и других стволовых клеток млекопитающих.

Источник: www.ncbi.nlm.nih.gov

Комментарии: