Новости | Важное открытие: гонадотрофы гипофиза формируются в два разных периода развития

Новости | Важное открытие: гонадотрофы гипофиза формируются в два разных периода развития

Исследование Института Фрэнсиса Крика в Великобритании изменило представление об источниках развития гонадотрофов. Команда подтвердила, что эти клетки гипофиза, регулирующие половое созревание и репродуктивную функцию, формируются не только в эмбриональном периоде, как считалось ранее. Большинство возникает во время второй волны развития после рождения — на важном этапе, называемом мини-пубертатом.

Гонадотрофы находятся в небольшом, но жизненно важном гипофизе в центре головного мозга. Их гормоны стимулируют созревание яичников или яичек и запускают выработку яйцеклеток или сперматозоидов. Учёные долго считали, что эти клетки формируются преимущественно в эмбриональном периоде, однако это исследование ставит данное представление под сомнение.

Основную работу выполняют стволовые клетки после рождения

Команда Института Крика ранее выявила в гипофизе тканеспецифичные стволовые клетки, способные к самообновлению и дифференцировке в несколько типов клеток гипофиза. Однако их роль в живом организме оставалась неясной.

В этом исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные использовали генетическую маркировку для отслеживания этих стволовых клеток у мышей. От рождения до возраста одного года клетки почти исключительно дифференцировались в гонадотрофы, а не в другие клетки гипофиза. Этот процесс начинался вскоре после рождения и продолжался до полового созревания, в период мини-пубертата у мышей.

Исследование также показало, что эмбриональные и постнатальные гонадотрофы занимают разные области гипофиза. Эмбриональные клетки остаются на месте всю жизнь, тогда как постнатальные постепенно распространяются по нескольким областям, что указывает на различия их функций и дальнейшей судьбы.

Что активирует эти стволовые клетки?

Если гонадотрофы не образуются в эмбриональном периоде, какие сигналы побуждают стволовые клетки превращаться в них после рождения? Команда проверила несколько гормональных вмешательств:

Сначала они блокировали гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) — гормон головного мозга, активирующий функцию гонадотрофов. Хотя яички и яичники уменьшались, стволовые клетки всё равно нормально дифференцировались в гонадотрофы, что показало: ГнРГ не является ключевым триггером.

Блокирование половых гормонов, таких как тестостерон, или удаление гонад также не оказало заметного эффекта. Поэтому команда предположила, что физиологические изменения после отделения от матери — возможно, само рождение — могут запускать это изменение судьбы клеток.

Мини-пубертат: новое окно для вмешательства

Это открытие важно для фундаментальной науки и может изменить клинические подходы к нарушениям полового созревания.

Например, у людей с врождённым гипогонадотропным гипогонадизмом (ВГГ) не происходит секреция ГнРГ, поэтому гонадотрофы не активируются, а половое созревание задерживается или отсутствует. Как и у мышей, у людей после рождения происходит мини-пубертат — короткий период активации гипофиза и начала развития.

Исследователи считают, что у людей также могут существовать две популяции гонадотрофов: одна формируется в эмбриональном периоде, другая происходит из стволовых клеток после рождения. Если это подтвердится, клиницисты смогут вскоре после рождения оценивать образование клеток из стволовых клеток, прогнозировать нарушения полового созревания и вмешиваться до того, как будет упущен период нормального полового созревания.

Комментарии экспертов: существенное изменение представлений

«Мы давно знали, что эти стволовые клетки существуют в гипофизе, но не могли определить их истинную функцию. Наконец мы использовали нужные инструменты в нужное время и раскрыли их важнейшую роль».

— Доктор Карин Риззоти, ведущий научный сотрудник, Лаборатория биологии стволовых клеток и генетики развития, Институт Крика

«Наше исследование показывает, что не все гонадотрофы образуются одновременно в эмбриональном периоде, а значит, клиническое вмешательство может быть возможно в более гибкие сроки».

— Доктор Дэниел Шеридан, бывший докторант Института Крика и первый автор

«Теперь, когда мы знаем, что гонадотрофы имеют два разных происхождения, мы можем изучить, какая популяция затрагивается при таких состояниях, как ВГГ».

— Профессор Робин Ловелл-Бейдж, старший руководитель группы, Лаборатория биологии стволовых клеток и генетики развития, Институт Крика

Источник материала:

Собрано в интернете