Учёные определили ключевой механизм, контролирующий регенерацию кожи

Исследователи из Северо-Западного университета обнаружили молекулярный переключатель, управляющий началом дифференцировки стволовых клеток кожи — ключевого процесса для постоянного обновления и восстановления защитного барьера эпидермиса.

Эпидермис постоянно обновляется на протяжении всей жизни, заменяя отмершие или повреждённые клетки. Этот процесс требует точного баланса между самообновлением стволовых клеток и их переходом к дифференцировке.

Учёные выявили, что ключевую роль в этом решении играет белковый комплекс на основе киназы CDK9 (cyclin-dependent kinase 9). В состоянии стволовой клетки CDK9 находится в «выключенном» состоянии, будучи связанным с белками AFF1 и HEXIM1 на определённых участках ДНК. Когда клетка получает внешние сигналы (например, активацию сигнального пути протеинкиназы C), CDK9 быстро переключается в активное состояние.

Этот переключатель работает очень быстро. Активированная CDK9 запускает экспрессию генов быстрого ответа (таких как ATF3) уже в течение часа. Эти гены, в свою очередь, индуцируют каскадную активацию нижестоящих транскрипционных факторов, которые перестраивают клеточную судьбу в сторону дифференцировки и постепенного приобретения барьерной функции.

Открытие механизма, инициирующего судьбоносное решение стволовой клетки, имеет фундаментальное значение для понимания регенерации кожи, а также может быть релевантным для исследований в области заживления ран и онкологии.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Ведущий автор — аспирантка Сара М. Ллойд, соответствующий автор — профессор Сяоминь Бао.