ข่าว | การค้นพบครั้งสำคัญ: เซลล์โกนาโดโทรฟของต่อมใต้สมองเกิดขึ้นในสองช่วงพัฒนาการที่แตกต่างกัน

ข่าว | การค้นพบครั้งสำคัญ: เซลล์โกนาโดโทรฟของต่อมใต้สมองเกิดขึ้นในสองช่วงพัฒนาการที่แตกต่างกัน

งานวิจัยจากสถาบันฟรานซิส คริก ในสหราชอาณาจักรได้เปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับต้นกำเนิดระหว่างการพัฒนาของเซลล์โกนาโดโทรฟ ทีมวิจัยยืนยันว่าเซลล์ต่อมใต้สมองเหล่านี้ ซึ่งควบคุมวัยแรกรุ่นและการทำงานของระบบสืบพันธุ์ ไม่ได้เกิดขึ้นทั้งหมดระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนอย่างที่เคยเชื่อกัน ส่วนใหญ่เกิดจากคลื่นพัฒนาการระลอกที่สองหลังคลอด ในช่วงสำคัญที่เรียกว่ามินิพิวเบอร์ตี

เซลล์โกนาโดโทรฟอยู่ในต่อมใต้สมองขนาดเล็กแต่มีความสำคัญ ซึ่งอยู่บริเวณกึ่งกลางของสมอง ฮอร์โมนของเซลล์เหล่านี้กระตุ้นให้รังไข่หรืออัณฑะเจริญเต็มที่ และเริ่มการสร้างไข่หรืออสุจิ นักวิทยาศาสตร์เชื่อมานานว่าเซลล์เหล่านี้ก่อตัวขึ้นเป็นหลักระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน แต่งานวิจัยนี้ท้าทายความเชื่อดังกล่าว

สเต็มเซลล์หลังคลอดทำหน้าที่เป็นส่วนใหญ่

ก่อนหน้านี้ทีมคริกได้ระบุสเต็มเซลล์จำเพาะต่อเนื้อเยื่อในต่อมใต้สมอง ซึ่งสามารถเพิ่มจำนวนเองและเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ต่อมใต้สมองได้หลายชนิด อย่างไรก็ตาม บทบาทของเซลล์เหล่านี้ในร่างกายยังไม่ชัดเจน

ในการศึกษานี้ ซึ่งตีพิมพ์ใน Nature Communications นักวิทยาศาสตร์ใช้การติดฉลากทางพันธุกรรมเพื่อติดตามสเต็มเซลล์เหล่านี้ในหนู ตั้งแต่แรกเกิดจนถึงอายุหนึ่งปี เซลล์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงเกือบทั้งหมดเป็นเซลล์โกนาโดโทรฟ แทนที่จะเป็นเซลล์ต่อมใต้สมองชนิดอื่น กระบวนการนี้เริ่มขึ้นไม่นานหลังคลอดและดำเนินต่อไปจนก่อนวัยแรกรุ่น ในช่วงมินิพิวเบอร์ตีของหนู

การศึกษายังพบว่าเซลล์โกนาโดโทรฟที่เกิดในระยะตัวอ่อนและหลังคลอดอยู่ในบริเวณต่างกันของต่อมใต้สมอง เซลล์ระยะตัวอ่อนยังคงอยู่ตำแหน่งเดิมตลอดชีวิต ขณะที่เซลล์หลังคลอดค่อย ๆ กระจายไปยังหลายบริเวณ ซึ่งบ่งชี้ถึงหน้าที่และชะตากรรมที่ต่างกัน

อะไรเป็นตัวกระตุ้นสเต็มเซลล์เหล่านี้?

หากเซลล์โกนาโดโทรฟไม่ได้เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน แล้วสัญญาณใดกระตุ้นให้สเต็มเซลล์เปลี่ยนเป็นเซลล์เหล่านี้หลังคลอด? ทีมวิจัยทดสอบการแทรกแซงด้วยฮอร์โมนหลายรูปแบบ:

อันดับแรก พวกเขายับยั้งฮอร์โมนโกนาโดโทรปิน-รีลีสซิง (GnRH) ซึ่งเป็นฮอร์โมนจากสมองที่กระตุ้นการทำงานของเซลล์โกนาโดโทรฟ แม้อัณฑะและรังไข่จะมีขนาดเล็กลง แต่สเต็มเซลล์ยังคงเปลี่ยนเป็นเซลล์โกนาโดโทรฟได้ตามปกติ แสดงว่า GnRH ไม่ใช่ตัวกระตุ้นหลัก

การยับยั้งฮอร์โมนเพศ เช่น เทสโทสเตอโรน หรือการนำอวัยวะสืบพันธุ์ออก ก็ไม่ส่งผลชัดเจนเช่นกัน ดังนั้นทีมวิจัยจึงเสนอว่าการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาหลังแยกจากมารดา—อาจเป็นการคลอดเอง—อาจกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงชะตากรรมของเซลล์นี้

มินิพิวเบอร์ตี: ช่วงเวลาใหม่สำหรับการแทรกแซง

การค้นพบนี้มีนัยต่อวิทยาศาสตร์พื้นฐาน และอาจเปลี่ยนแนวทางการแทรกแซงทางคลินิกสำหรับความผิดปกติของการพัฒนาวัยแรกรุ่น

ตัวอย่างเช่น ผู้ที่มีภาวะฮอร์โมนโกนาโดโทรปินต่ำแต่กำเนิด (CHH) ไม่สามารถหลั่ง GnRH ได้ จึงไม่เกิดการกระตุ้นเซลล์โกนาโดโทรฟ และวัยแรกรุ่นล่าช้าหรือไม่เกิดขึ้น เช่นเดียวกับหนู มนุษย์มีช่วงมินิพิวเบอร์ตีหลังคลอด ซึ่งเป็นช่วงสั้น ๆ ที่ต่อมใต้สมองถูกกระตุ้นและการพัฒนาเริ่มต้นขึ้น

นักวิจัยเชื่อว่ามนุษย์อาจมีประชากรเซลล์โกนาโดโทรฟสองกลุ่มเช่นกัน ได้แก่ กลุ่มที่สร้างระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน และอีกกลุ่มที่มาจากสเต็มเซลล์หลังคลอด หากได้รับการยืนยัน แพทย์อาจประเมินการสร้างจากสเต็มเซลล์ได้ไม่นานหลังคลอด คาดการณ์ความผิดปกติของวัยแรกรุ่น และแทรกแซงก่อนพลาดช่วงพัฒนาวัยแรกรุ่นตามปกติ

ความเห็นจากผู้เชี่ยวชาญ: การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญของความเข้าใจ

“เราทราบมานานว่าสเต็มเซลล์เหล่านี้มีอยู่ในต่อมใต้สมอง แต่เราไม่สามารถระบุหน้าที่ที่แท้จริงของมันได้ ในที่สุด เราใช้เครื่องมือที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม จนเผยให้เห็นบทบาทสำคัญของมัน”

—ดร. Karine Rizzoti นักวิทยาศาสตร์วิจัยหลัก ห้องปฏิบัติการชีววิทยาสเต็มเซลล์และพันธุศาสตร์พัฒนาการ สถาบันคริก

“การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าเซลล์โกนาโดโทรฟไม่ได้ถูกสร้างขึ้นพร้อมกันทั้งหมดในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน ซึ่งหมายความว่าอาจมีการแทรกแซงทางคลินิกได้ในช่วงเวลาที่ยืดหยุ่นมากขึ้น”

—ดร. Daniel Sheridan อดีตนักศึกษาปริญญาเอกของสถาบันคริก และผู้เขียนคนแรก

“เมื่อเราทราบแล้วว่าเซลล์โกนาโดโทรฟมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกันสองแบบ เราก็สามารถศึกษาว่ากลุ่มใดได้รับผลกระทบในภาวะต่าง ๆ เช่น CHH”

—ศาสตราจารย์ Robin Lovell-Badge หัวหน้ากลุ่มอาวุโส ห้องปฏิบัติการชีววิทยาสเต็มเซลล์และพันธุศาสตร์พัฒนาการ สถาบันคริก

แหล่งที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากออนไลน์