Учёные создали in vitro модель дифференцировки клеток на ранних стадиях формирования лица

Сложные формы лица животных формируются из соответствующих им транзиентных клеток нервного гребня — эмбриональных плюрипотентных клеток в лицевом зачатке. Анализ молекулярных механизмов на этих ранних стадиях развития связан с техническими сложностями.

Исследователи из Университета Киото создали агрегаты, богатые клетками нервного гребня, из человеческих плюрипотентных стволовых клеток и разработали метод их дифференцировки в клеточные популяции с паттерном экспрессии генов, подобным жаберной дуге. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

После дифференцировки в предшественники клеток верхней и нижней челюсти под действием внешних сигнальных факторов эти популяции спонтанно формируют паттерны лицевого зачатка. Внутри агрегатов локально образуется хрящеподобная структура, напоминающая хрящ Меккеля.

Цель исследования — создание модели для изучения раннего развития лица, используя свойства человеческих плюрипотентных стволовых клеток для генерации in vitro ткани, похожей на жаберную дугу примордиального лица.

Учёные исследуют различные процессы развития, вызывающие межвидовые и индивидуальные различия в строении лица, чтобы объяснить такие состояния, как краниофациальные расстройства.

Эта in vitro модель может помочь лучше понять и контролировать интеграцию сигналов во время определения судьбы жаберной дуги и формирования хряща в лице и других областях. Технология может внести вклад в разработку клеточных материалов для новой регенеративной медицины.