Tiistai, 23. heinäkuuta 2013. -Penylylvanian yliopiston Perelman-lääketieteen koulun ryhmä osoittaa tällä viikolla Nature-lehdessä julkaistussa uudessa artikkelissa, että keuhkoverisuoni, verisuonet, jotka yhdistävät keuhkojen sydän kehittyy jopa keuhkojen puuttuessa. Hiirillä, joilla keuhkojen kehitys on estetty, on edelleen keuhkoverisuonia, mikä paljasti tutkijoille, että sydämen progenitorit tai kantasolut ovat välttämättömiä sydän- ja keuhkojen yhteiskehitykselle.
Maapallon elämää koskevien sopeutumisten kehitys on jo pitkään hämmentynyt biologia, joka tietää, että sydän- ja verisuonijärjestelmien ja keuhkojärjestelmien kehityskehitys on viimeaikainen evoluutiosovellus elämään veden ulkopuolella, ts. sydämen toiminta keuhkojen vaihtotoiminnolla, yksi viimeisimmistä elimistä, jotka ovat kehittyneet nisäkkäissä ja epäilemättä tärkeimmät maanpäällisessä elämässä.
Näiden kahden järjestelmän solujen koordinoitu kypsyminen on havainnollistettu alkion kehityksen aikana, kun keuhkojen primitiiviset progenitorisolut työntyvät primitiivisiksi sydämen progenitorisoluiksi, kun kaksi elintä kehittyvät rinnakkain muodostaen kardiopulmonaarisen verenkierron. Kuitenkin vähän tiedetään molekyylisignaaleista, jotka ohjaavat samanaikaista kehitystä, ja siitä, kuinka molempien elinten yhteinen esisolu voi vaikuttaa liittyvien sairauksien, kuten keuhkoverenpainetaudin, patologiaan.
Pennin ryhmä, jota johtaa lääketieteen professori, solu- ja kehitysbiologian professori Edward E. Morrisey ja Pennin regeneratiivisen lääketieteen instituutin tieteellinen johtaja, tunnisti CPP: ksi kutsuttujen potentiaalisten sydän- ja keuhkovaltimoiden progenitorisolujen populaation, joka voidaan erottaa monista muut varhaiset alkion solut ilmentämällä hyvin tutkittua signalointimolekyyliä, Wnt2.
"Mietimme, kykenevätkö nämä esisolut tuottamaan sydäntä ja keuhkoja - sanoo Morrisey. - Tietojemme mukaan on olemassa positiivisia Wnt2-soluja ennen keuhkojen kehitystä ja ne auttavat koordinoimaan keuhkojen ja sydämen kehitystä tuottamalla soluja molemmat kudokset. "
Kysymys siitä, miten keuhkot kehittyvät ja yhdistyvät sydän- ja verisuonijärjestelmään, ovat kiinnostaneet Morriseyn laboratorion ryhmää monien vuosien ajan. "Jokaiselle, joka on tutkinut useimpien maaeläinten anatomiaa, on aivan selvää, että sydän ja keuhkot ovat läheisesti yhteydessä toisiinsa. Tämä heijastuu jopa kliinisessä lääketieteessä, missä monissa paikoissa, kuten Perelmanin lääketieteellisessä koulussa, jonka sydän- ja verisuonilääketieteen osastoa kutsuttiin kerran sydän- ja leikkauslääketieteen osastoksi ", Morrisey sanoo.
Morriseyn laboratorio aloitti tutkimuksensa esittämällä pari yksinkertaista kysymystä: miten keuhkot ja sydän kehittyvät yhdessä ja mitkä ovat kriittiset signaalit, jotka säätelevät tätä prosessia? Läpimurto tässä työssä tapahtui, kun ryhmä karakterisoi Wnt2-geenin ekspressiokuvion.
"Wnt2 ilmenee ainutlaatuisessa paikassa varhaisessa alkiossa, juuri sydämen alun ja suolen putken välillä, mistä keuhkot nousevat", tämä tutkija sanoi. Tämä antoi kirjoittajille mahdollisuuden luoda mallijärjestelmä hiirille, joiden sydän- ja keuhkojen anatomia on hyvin samankaltainen kuin ihmisillä, ja tutkia voisiko Wnt2-positiiviset solut koordinoida sydämen ja keuhkojen yhteistä kehitystä.
Seuraamalla tätä solulinjaa he osoittivat, että Wnt2-solut tuottavat yksittäisiä klooneja, jotka puolestaan tuottavat sekä sydän- että keuhkokudosta, mukaan lukien sydänsolut ja verisuonisolut, kuten verisuonen sileälihakset. Siten he havaitsivat, että CPP: t kykenevät tuottamaan suurimman osan varhaisista alkion solutyypeistä sydämessä ja keuhkoissa. Nämä tutkimukset osoittivat myös, että keuhkojen eri solulinjat liittyvät toisiinsa, esimerkiksi että verisuonien sileissä lihaksissa ja hengitysteissä on yhteinen kantasolujen kantasolu.
CPP: n kehitystä säätelee toisen hyvin tunnetun proteiinin, nimeltään 'hedgehog', ekspressio, jota tarvitaan keuhkoverisuonen oikeaan kytkemiseen sydämeen. Nämä tutkimukset osoittavat, että 'siili', jota myös varhaiset keuhkojen progenitorisolut ilmentävät, auttaa edistämään CPP: tä erilaistumaan keuhkoverisuonen sileään lihakseen.
Nämä havainnot tunnistavat uuden joukon voimakkaita useita sydän- ja keuhkojen edeltäjiä, jotka koordinoivat sydämen ja keuhkojen kehitystä, jota tarvitaan sopeutumiseen maanpäälliseen olemassaoloon. Lisäksi niillä on tärkeitä vaikutuksia tauteihin, jotka vaikuttavat molempiin elimiin, kuten keuhkoverenpaine, koska ei ole selvää onko keuhkoverenpaine ensisijaisesti keuhkosairaus vai onko siellä myös luontaisia vikoja sydämessä tai sydän- ja verisuonijärjestelmässä.
CPP: n tunnistaminen voisi tarjota tärkeätä tietoa keuhkoverenpaineesta ja muista sairauksista tunnistamalla molemmille elimille yhteinen esisolu. Tulevissa tutkimuksissa keskitytään siihen, onko CPP: tä aikuisen sydän- ja verisuonijärjestelmässä ja vaikuttavatko ne keuhkojen ja sydämen vasteeseen vammaan tai tautiin.
Lähde:
Tunnisteet:
Uutiset terveys Lääkkeet
Maapallon elämää koskevien sopeutumisten kehitys on jo pitkään hämmentynyt biologia, joka tietää, että sydän- ja verisuonijärjestelmien ja keuhkojärjestelmien kehityskehitys on viimeaikainen evoluutiosovellus elämään veden ulkopuolella, ts. sydämen toiminta keuhkojen vaihtotoiminnolla, yksi viimeisimmistä elimistä, jotka ovat kehittyneet nisäkkäissä ja epäilemättä tärkeimmät maanpäällisessä elämässä.
Näiden kahden järjestelmän solujen koordinoitu kypsyminen on havainnollistettu alkion kehityksen aikana, kun keuhkojen primitiiviset progenitorisolut työntyvät primitiivisiksi sydämen progenitorisoluiksi, kun kaksi elintä kehittyvät rinnakkain muodostaen kardiopulmonaarisen verenkierron. Kuitenkin vähän tiedetään molekyylisignaaleista, jotka ohjaavat samanaikaista kehitystä, ja siitä, kuinka molempien elinten yhteinen esisolu voi vaikuttaa liittyvien sairauksien, kuten keuhkoverenpainetaudin, patologiaan.
Pennin ryhmä, jota johtaa lääketieteen professori, solu- ja kehitysbiologian professori Edward E. Morrisey ja Pennin regeneratiivisen lääketieteen instituutin tieteellinen johtaja, tunnisti CPP: ksi kutsuttujen potentiaalisten sydän- ja keuhkovaltimoiden progenitorisolujen populaation, joka voidaan erottaa monista muut varhaiset alkion solut ilmentämällä hyvin tutkittua signalointimolekyyliä, Wnt2.
"Mietimme, kykenevätkö nämä esisolut tuottamaan sydäntä ja keuhkoja - sanoo Morrisey. - Tietojemme mukaan on olemassa positiivisia Wnt2-soluja ennen keuhkojen kehitystä ja ne auttavat koordinoimaan keuhkojen ja sydämen kehitystä tuottamalla soluja molemmat kudokset. "
Kysymys siitä, miten keuhkot kehittyvät ja yhdistyvät sydän- ja verisuonijärjestelmään, ovat kiinnostaneet Morriseyn laboratorion ryhmää monien vuosien ajan. "Jokaiselle, joka on tutkinut useimpien maaeläinten anatomiaa, on aivan selvää, että sydän ja keuhkot ovat läheisesti yhteydessä toisiinsa. Tämä heijastuu jopa kliinisessä lääketieteessä, missä monissa paikoissa, kuten Perelmanin lääketieteellisessä koulussa, jonka sydän- ja verisuonilääketieteen osastoa kutsuttiin kerran sydän- ja leikkauslääketieteen osastoksi ", Morrisey sanoo.
Morriseyn laboratorio aloitti tutkimuksensa esittämällä pari yksinkertaista kysymystä: miten keuhkot ja sydän kehittyvät yhdessä ja mitkä ovat kriittiset signaalit, jotka säätelevät tätä prosessia? Läpimurto tässä työssä tapahtui, kun ryhmä karakterisoi Wnt2-geenin ekspressiokuvion.
"Wnt2 ilmenee ainutlaatuisessa paikassa varhaisessa alkiossa, juuri sydämen alun ja suolen putken välillä, mistä keuhkot nousevat", tämä tutkija sanoi. Tämä antoi kirjoittajille mahdollisuuden luoda mallijärjestelmä hiirille, joiden sydän- ja keuhkojen anatomia on hyvin samankaltainen kuin ihmisillä, ja tutkia voisiko Wnt2-positiiviset solut koordinoida sydämen ja keuhkojen yhteistä kehitystä.
Seuraamalla tätä solulinjaa he osoittivat, että Wnt2-solut tuottavat yksittäisiä klooneja, jotka puolestaan tuottavat sekä sydän- että keuhkokudosta, mukaan lukien sydänsolut ja verisuonisolut, kuten verisuonen sileälihakset. Siten he havaitsivat, että CPP: t kykenevät tuottamaan suurimman osan varhaisista alkion solutyypeistä sydämessä ja keuhkoissa. Nämä tutkimukset osoittivat myös, että keuhkojen eri solulinjat liittyvät toisiinsa, esimerkiksi että verisuonien sileissä lihaksissa ja hengitysteissä on yhteinen kantasolujen kantasolu.
CPP: n kehitystä säätelee toisen hyvin tunnetun proteiinin, nimeltään 'hedgehog', ekspressio, jota tarvitaan keuhkoverisuonen oikeaan kytkemiseen sydämeen. Nämä tutkimukset osoittavat, että 'siili', jota myös varhaiset keuhkojen progenitorisolut ilmentävät, auttaa edistämään CPP: tä erilaistumaan keuhkoverisuonen sileään lihakseen.
Nämä havainnot tunnistavat uuden joukon voimakkaita useita sydän- ja keuhkojen edeltäjiä, jotka koordinoivat sydämen ja keuhkojen kehitystä, jota tarvitaan sopeutumiseen maanpäälliseen olemassaoloon. Lisäksi niillä on tärkeitä vaikutuksia tauteihin, jotka vaikuttavat molempiin elimiin, kuten keuhkoverenpaine, koska ei ole selvää onko keuhkoverenpaine ensisijaisesti keuhkosairaus vai onko siellä myös luontaisia vikoja sydämessä tai sydän- ja verisuonijärjestelmässä.
CPP: n tunnistaminen voisi tarjota tärkeätä tietoa keuhkoverenpaineesta ja muista sairauksista tunnistamalla molemmille elimille yhteinen esisolu. Tulevissa tutkimuksissa keskitytään siihen, onko CPP: tä aikuisen sydän- ja verisuonijärjestelmässä ja vaikuttavatko ne keuhkojen ja sydämen vasteeseen vammaan tai tautiin.
Lähde:
