Как взрослые семенники мух сохраняют мужскую идентичность

Новое исследование на мухах показало, как клетки взрослых репродуктивных органов поддерживают свою половую идентичность. Исследование, опубликованное 13 ноября в журнале Developmental Cell (Cell Press), также выявило мутацию, способную изменить половую идентичность клеток. Эти открытия могут привести к новым подходам в терапевтическом изменении клеток.

Сперматозоиды и яйцеклетки образуются из половых клеток (герминативных), но инструкции от их соседних клеток-помощников — соматических клеток — также необходимы для их развития. Изучая формирование спермы у плодовых мушек (процесс, очень похожий на человеческий), исследователи случайно обнаружили мутацию, которая придавала семенникам необычный вид.

«Вместо того чтобы становиться сперматозоидами, половые клетки застревали на ранней стадии, и их окружали клетки-помощники, которые были подозрительно похожи на клетки яичника», — говорит старший автор доктор Эрика Матунис из Медицинской школы Джонса Хопкинса. Её команда обнаружила, что мутация блокирует функцию определённого гена в стволовых клетках, которые становятся клетками-помощниками в семеннике, заставляя мух изменять мужскую идентичность на женскую.

Это первое исследование, показывающее, что взрослые стволовые клетки активно поддерживают свою половую идентичность. Обнаруженная мутация заставляет стволовые клетки самцов изменить свою половую идентичность и начать производить клетки-помощники, характерные для яичника. Это в конечном итоге срывает производство спермы. «Молекулы, управляющие этим процессом, высоко консервативны, что предполагает работу аналогичных механизмов в человеческих семенниках», — говорит Матунис.

Наблюдаемые изменения — пример трансдифференцировки, то есть преобразования одного типа клеток в другой. Эта тема представляет значительный интерес, поскольку направленная трансдифференцировка может быть полезна для регенерации повреждённых органов или тканей. Для этого потребуется глубокое понимание регуляции таких преобразований. «Мы рады иметь мощную генетическую систему для изучения трансдифференцировки стволовых клеток на механистическом уровне», — отмечает Матунис. Исследование также может дать представление о том, как клетки превращаются из нормального состояния в раковое.