На примере кишечного эпителия в обзоре рассматривается новая история и методология поиска стволовых клеток (СК) в ткани взрослых организмов, найденных и у Homo sapiens и у Drosophila melanogaster, и отличающаяся рождением ряда оригинальных гипотез, объясняющих их необычные свойства. Исключительный прогресс в этом направлении (2008-2010 годы) достигнут благодаря применению новых методов соматической рекомбинации для длительной регистрации различных линий дифференцированных клеток - ранних и отдалённых потомков СК. 1) Хотя уже около 40 лет известна анатомическая локализация клеток кишечного эпителия, у которых отсутствуют выраженные морфологические и биохимические маркеры дифференцировки - нижняя треть крипт тонкого и толстого кишечника, до последнего времени, результаты их экспериментальной идентификации, изоляции и определения функциональных характеристик являются предметом дискуссий. В частности, неясно, какие СК учавствуют в регенерации крипты: те же, что и в гомеостатическом обновлении, или разные их субпопуляции, или ранние потомки СК, приобретающие стволовые свойства путем репрограммирования? 2) Кроме того, выявленные биохимические маркеры потенциальных СК в своём большинстве являются общими и для СК других тканей эмбрионального и зрелого организма, что позволяет использовать при их выделении методы, разработанные для кишечного эпителия. 3) Данные о том, что новообразования в эпителии кишечника (полипы и неоплазии), индуцируются мутациями генов, кодирующих маркеры СК и содержат характерные биохимические характеристики потенциальных стволовых клеток, свидетельствуют в пользу гипотезы происхождения стволовых раковых клеток из нормальных СК или их ближайших потомков. В целом, представленные в обзоре факты могут быть полезны как при разработке оптимальных методов использования СК в клеточной терапии (как источники гуморальных факторов) и регенеративной медицине (как источники дифференцированных клеток для восстановления пораженной ткани), так и для целенаправленного поиска противоопухолевых средств (опухолевые СК как мишень) и препаратов, модифицирующих генетические и эпигенетические реакции СК на генотоксические и стрессовые воздействия.
Проскуряков С.Я., Коноплянников А.Г., Верховский Ю.Г., Ульянова Л.П., Цыб А.Ф. (2011) Где локализованы стволовые клетки кишечного эпителия? О молекулярных маркерах. Биомедицинская химия, 57(4), 359-373.
Проскуряков С.Я. и др. Где локализованы стволовые клетки кишечного эпителия? О молекулярных маркерах // Биомедицинская химия. - 2011. - Т. 57. -N 4. - С. 359-373.
Проскуряков С.Я. и др., "Где локализованы стволовые клетки кишечного эпителия? О молекулярных маркерах." Биомедицинская химия 57.4 (2011): 359-373.
Проскуряков, С. Я., Коноплянников, А. Г., Верховский, Ю. Г., Ульянова, Л. П., Цыб, А. Ф. (2011). Где локализованы стволовые клетки кишечного эпителия? О молекулярных маркерах. Биомедицинская химия, 57(4), 359-373.
Переводная версия в журнале «Biomedical Chemistry (Moscow) Supplement Series B»:10.1134/S1990750811010100
Withers H.R, Elkind M.M. (1970) Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med., 17, 261-267. CrossRef Scholar google search
Крстич Р.В. (2010) Атлас микроскопической анатомии человека (пер. с англ.), под. ред. Р.П. Самусева. М.: ООО `Издательство Оникс`: ООО `Издательство `Мир и Образование``. сc. 208-227. Scholar google search
Potten C.S., Owen G., Booth D. (2002). J. Cell. Sci., 115, 2381-2388. Scholar google search
Szotek P.P., Chang H.L., Brennand K., Fujino A., Pieretti-Vanmarcke R., Lo Celso C., Dombkowski D., Preffer F., Cohen K.S., Teixeira J., Donahoe P.K. (2008) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 105, 12469-12473. CrossRef Scholar google search
Zhang H.B., Ren C.P., Yang X.Y., Wang L., Li H., Zhao M., Yang H., Yao K.T. (2007) Histochem. Cell. Biol., 127, 347-354. CrossRef Scholar google search
Kiel M.J., He S., Ashkenazi R., Gentry S.N., Teta M., Kushner J.A., Jackson T.L, Morrison S.J. (2007) Nature, 449, 238-242. CrossRef Scholar google search
Kim S.J., Cheung S., Hellerstein M.K. (2004) Am. J. Physiol. Cell. Physiol., 286, C1464-C1473. CrossRef Scholar google search
Wilson A., Oser G.M., Jaworski M., Blanco-Bose W.E., Laurenti E., Adolphe C., Essers M.A., Macdonald H.R., Trumpp A. (2007) Ann. N-Y Acad. Sci., 1106, 64-75. CrossRef Scholar google search
Gutierrez-Gonzalez L., Deheragoda M., Elia G., Leedham S.J., Shankar A., Imber C., Jankowski J.A, Turnbull D.M., Novelli M., Wright N.A., McDonald S.A. (2009) J. Pathol., 217, 489-496. CrossRef Scholar google search
Miyabayashi T., Teo J.L., Yamamoto M., McMillan M., Nguyen C., Kahn M. (2007) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 5668-5673. CrossRef Scholar google search
Van der Flier L. G., Sabates-Bellver J., Oving I., Haegebarth A., De Palo M., Anti M., Van Gijn M., Suijkerbuijk S., Van de Wetering M., Marra G., Clevers H. (2007) Gastroenterology, 132, 628-632. CrossRef Scholar google search
He X.C., Zhang J., Tong W.G., Tawfik O., Ross J., Scoville D.H., Tian Q., Zeng X., He X., Wiedemann L.M., Mishina Y., Li L. (2004) Nat. Genet., 36, 1117-1121. CrossRef Scholar google search
He X.C, Yin T., Grindley J.C., Tian Q., Sato T., Tao W.A., Dirisina R., Porter-Westpfahl K. S., Hembree M., Johnson T., Wiedemann L.M., Barrett T.A., Hood L., Wu H., Li L. (2007) Nat. Genet., 39, 189-198. CrossRef Scholar google search
Batlle E., Henderson J.T., Beghtel H., van den Born M.M., Sancho E., Huls G., Meeldijk J., Robertson J., van de Wetering M., Pawson T., Clevers H. (2002) Cell, 111, 251-263. CrossRef Scholar google search
Giannakis M., Stappenbeck T.S., Mills J.C., Leip D.G., Lovett M., Clifton S.W., Ippolito J.E., Glasscock J.I., Arumugam M., Brent M.R,, Gordon J.I. (2006) J. Biol. Chem., 281, 11292-11300. Scholar google search
May R., Riehl T.E., Hunt C., Sureban S.M., Anant S., Houchen C.W. (2008) Stem Cells, 26, 630-637. CrossRef Scholar google search
Kayahara T., Sawada M., Takaishi S., Fukui H., Seno H., Fukuzawa H., Suzuki K., Hiai H., Kageyama R., Okano H., Chiba T. (2003) FEBS Lett., 535, 131-135. CrossRef Scholar google search
Yu T., Chen Q.K., Gong Y., Xia Z.S., Royal C.R., Huang K.H. (2010) Med. Sci. Monit., 16, BR68-74. Scholar google search
Murayama M., Okamoto R., Tsuchiya K., Akiyama J., Nakamura T., Sakamoto N., Kanai T., Watanabe M. (2009) J. Gastroenterol., 44, 173-182. CrossRef Scholar google search
Barker N., van Es J.H., Jaks V., Kasper M., Snippert H., Toftgard R., Clevers H. (2008) Cold Spring Harb Symp Quant Biol., 73, 351-356. CrossRef Scholar google search
van de Wetering M., Sancho E., Verweij C., de Lau W., Oving I., Hurlstone A., van der Horn K., Batlle E., Coudreuse D., Haramis A.P., Tjon-Pon-Fong M., Moerer P., van den Born M., Soete G., Pals S., Eilers M., Medema R., Clevers H. (2002) Cell, 111, 241-250. CrossRef Scholar google search
Ishikawa F., Yasukawa M., Yoshida S., Nakamura K., Nagatoshi Y., Kanemaru T., Shimoda K., Shimoda S., Miyamoto T., Okamura J., Shultz L.D., Harada M. (2004) FASEB J., 18, 1958-1960. Scholar google search
Lynch L., O`Donoghue D., Dean J., O`Sullivan J., O`Farrelly C., Golden-Mason L. (2006) J. Immunol., 176, 5199-204. CrossRef Scholar google search
Barker N., van Es J.H., Kuipers J., Kujala P., van den Born M., Cozijnsen M., Haegebarth A, Korving J, Begthel H, Peters PJ, Clevers H. (2007) Nature, 449, 1003-1007. CrossRef Scholar google search
Snippert H.J., van Es J.H., van den Born M., Begthel H., Stange D.E., Barker N., Clevers H. (2009) Gastroenterol., 136, 2187-2194. CrossRef Scholar google search
van der Flier L.G., van Gijn M.E., Hatzis P., Kujala P., Haegebarth A., Stange D.E., Begthel H., van den Born M., Guryev V., Oving I., van Es J.H., Barker N., Peters P.J., van de Wetering M., Clevers H. (2009) Cell, 136, 903-912. CrossRef Scholar google search
van der Flier L.G., Haegebarth A., Stange D.E., van de Wetering M., Clevers H. (2009) Gastroenterol., 137, 15-17. CrossRef Scholar google search
Sato T., Vries R.G., Snippert H.J., van de Wetering M., Barker N., Stange D.E., van Es J.H., Abo A., Kujala P., Peters P.J., Clevers H. (2009) Nature, 459, 262-265. CrossRef Scholar google search
Gracz A.D., Ramalingam S., Magness S.T. (2010) Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 2010 Feb 25. [Epub ahead of print]. Scholar google search
Bao S., Wu Q., McLendon R.E., Hao Y., Shi Q., Hjelmeland A.B., Dewhirst M.W., Bigner D.D., Rich J.N. (2006) Nature, 444, 756-760. CrossRef Scholar google search
Simon-Assmann P., Turck N., Sidhoum-Jenny M., Gradwohl G., Kedinger M. (2007) Cell. Biol. Toxicol., 23, 241-256. CrossRef Scholar google search
Barker N., Huch M., Kujala P., van de Wetering M., Snippert H.J., van Es J.H., Sato T., Stange D.E., Begthel H., van den Born M., Danenberg E., van den Brink S., Korving J., Abo A., Peters P.J., Wright N., Poulsom R., Clevers H. (2010) Cell Stem Cell, 6, 25-36. CrossRef Scholar google search
Kondo M., Wagers A. J., Manz M.G., Prohaska S.S., Scherer D.C., Beilhack G.F., Shizuru J.A., Weissman I.L. (2003) Annu. Rev. Immunol., 21, 759-806. CrossRef Scholar google search
Chu P., Clanton D.J., Snipas T.S., Lee J., Mitchell E., Nguyen M.L., Hare E., Peach R.J. (2009) Int. J. Cancer, 124, 1312-1321. CrossRef Scholar google search
Yu J., Vodyanik M.A., Smuga-Otto K., Antosiewicz-Bourget J., Frane J.L., Tian S., Nie J., Jonsdottir G.A., Ruotti V., Stewart R., Slukvin I.I., Thomson J.A. (2007) Science, 318, 1917-1920. CrossRef Scholar google search
Wernig M., Lengner C.J., Hanna J., Lodato M.A., Steine E., Foreman R., Staerk J., Markoulaki S., Jaenisch R.A. (2008) Nat. Biotechnol., 26, 916-924. CrossRef Scholar google search
Marson A., Foreman R., Chevalier B., Bilodeau S., Kahn M., Young R.A., Jaenisch R. (2008) Cell Stem Cell, 3, 132-135. CrossRef Scholar google search
Sato N., Meijer L., Skaltsounis L., Greengard P., Brivanlou A.H. (2004) Nat. Med., 10, 55-63. CrossRef Scholar google search
Huangfu D., Osafune K., Maehr R., Guo W., Eijkelenboom A., Chen S., Muhlestein W., Melton D.A. (2008) Nat. Biotechnol., 26, 1269-1275. CrossRef Scholar google search
Mikkelsen T.S., Hanna J., Zhang X., Ku M., Wernig M., Schorderet P., Bernstein B.E., Jaenisch R., Lander E.S., Meissner A. (2008) Nature, 454, 49-55. CrossRef Scholar google search
Shi Y., Desponts C., Do J.T., Hahm H.S., Scholer H.R., Ding S. (2008) Cell Stem Cell, 3, 568-574. CrossRef Scholar google search
Mani S.A., Guo W., Liao M.J., Eaton E.N., Ayyanan A., Zhou A.Y., Brooks M., Reinhard F., Zhang C.C., Shipitsin M., Campbell L.L., Polyak K., Brisken C., Yang J., Weinberg R.A. (2008) Cell, 133, 704-715. CrossRef Scholar google search
Barker N., Ridgway R.A., van Es J.H., van de Wetering M., Begthel H., van den Born M., Danenberg E., Clarke A.R., Sansom O.J., Clevers H. (2009) Nature, 457, 608-611. CrossRef Scholar google search
Kirsch D.G., Santiago P.M., di Tomaso E., Sullivan J.M., Hou W.S., Dayton T., Jeffords L.B., Sodha P., Mercer K.L., Cohen R., Takeuchi O., Korsmeyer S.J., Bronson R.T., Kim C.F., Haigis K.M., Jain R.K., Jacks T. (2010) Science, 327, 593-596. CrossRef Scholar google search
