Повреждённые клетки печени перепрограммируются для регенерации

Новое исследование биохимиков из Университета Иллинойса определило, как повреждённые клетки печени восстанавливаются, получая сигнал вернуться на раннюю стадию постнатального развития органа. Результаты опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Устойчивость и способность к регенерации

Печень — устойчивый орган, способный восстановить до 70% утраченной массы и функции всего за несколько недель. В здоровой печени взрослого человека клетки находятся в состоянии покоя и редко делятся. Однако при повреждении клетки печени снова входят в клеточный цикл, чтобы делиться.

Молекулярный механизм регенерации

Используя модель мыши с печенью, сильно повреждённой токсинами, исследователи сравнили повреждённые клетки печени взрослой особи со здоровыми клетками стадии развития сразу после рождения. Они обнаружили, что повреждённые клетки подвергаются частичному перепрограммированию, возвращающему их к неонатальному состоянию экспрессии генов.

Роль альтернативного сплайсинга и белка ESRP2

Команда выяснила, что в регенерирующих клетках печени фрагменты матричной РНК (mRNA) — молекулярных чертежей для белков — перестраиваются и обрабатываются способом, напоминающим неонатальный период развития. Это регулируется через альтернативный сплайсинг — процесс, при котором экзоны (экспрессируемые области генов) вырезаются из интронов (вставочных областей) и сшиваются в различных комбинациях, чтобы направлять синтез множества разных белков из одного гена.

После рождения клетки печени используют специфический RNA-связывающий белок ESRP2 для создания правильного набора альтернативно сплайсированных РНК, которые могут производить белковые продукты, необходимые для удовлетворения функциональных потребностей взрослой печени.

Реактивация фетального пути при повреждении

При повреждении клетки печени снижают количество белка ESRP2. Это реактивирует фетальный сплайсинг РНК в так называемом сигнальном пути Hippo, давая ему инструкции о том, как восстановить и заселить печень новыми здоровыми клетками.