Идентифицирован критический фактор роста для стволовых клеток сперматогенеза

Исследователи из Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета и Университета штата Пенсильвания впервые идентифицировали специфический «нишевый фактор» в семенниках мыши — колониестимулирующий фактор 1 (Csf1), — который напрямую влияет на самообновление стволовых клеток сперматогенеза (SSCs). Исследование также показало, что источником этого фактора роста являются клетки Лейдига, которые секретируют Csf1 и усиливают самообновление стволовых клеток.

• Ключевое открытие: Csf1 — первый идентифицированный фактор в нише стволовых клеток с конкретным эффектом на их самообновление.
• Источник фактора: Клетки Лейдига в семенниках, а также некоторые перитубулярные миоидные клетки.
• Значение: Результат предоставляет новую количественную модель для изучения взаимодействия стволовых клеток с их микроокружением (нишей), что важно для понимания не только репродукции, но и всех систем взрослых стволовых клеток, включая процессы старения.

Контекст и методы исследования

Все стволовые клетки существуют в микроокружении (нише), которое контролирует их функции. Ранее команда обнаружила, что ниша в семенниках новорождённых мышей поддерживает SSCs лучше, чем ниша взрослых особей. Исследования на стареющих мышах (которые становятся бесплодными примерно в 2 года) показали, что к моменту наступления бесплодия все SSCs в семенниках исчезают. Однако при трансплантации SSCs от молодых мышей в семенники других молодых мышей каждые три месяца, стволовые клетки жили более трёх лет. Это доказало, что в стареющих самцах первой выходит из строя именно ниша, а не сами стволовые клетки.

В текущем исследовании с помощью ДНК-микрочипов было установлено, что рецептор для Csf1 обогащён в фракции Thy1+ зародышевых клеток, обогащённой SSCs. Добавление Csf1 в культуры in vitro значительно усиливало самообновление SSCs в культурах Thy1+ сперматогониев в течение 63 дней, не влияя на рост других несоматических сперматогониев.

In vivo экспрессия Csf1 как в препубертатных, так и во взрослых семенниках была локализована в скоплениях клеток Лейдига и отдельных перитубулярных миоидных клетках в интерстициальном пространстве между семенными канальцами.

Вывод: Csf1 является внешним стимулятором самообновления SSCs, а клетки Лейдига и миоидные клетки вносят вклад в формирование тестикулярной ниши для стволовых клеток.