Молекулярная биология клетки - Албертс Б.
ISBN 5-03-001985-5
Скачать (прямая ссылка):
существования такой культуры почти все хрящевые клетки переключают
экспрессию генов коллагена и приобретают вид фибробластов. Биохимические
изменения в клетке должны происходить внезапно, так как лишь в очень
немногих клетках отмечается одновременный синтез коллагена обоих типов.
Разного рода экспериментальные данные говорят о том. что биохимические
изменения по крайней мере частично индуцируются изменением формы клеток и
их прикрепления. Например, хондроциты, претерпевшие трансформацию в
фибробластоподобные клетки, можно осторожно отделить от поверхности
культуральной чашки и перенести на чашку с агарозой. Образуя гель,
агароза удерживает клетки в состоянии суспензии, без прикрепления к
субстрату, и это заставляет их принимать округлую форму. В таких условиях
клетки вскоре вновь приобретают свойства хондроцитов и начинают
синтезировать коллаген типа П. Вопрос о том, каким образом форма клеток и
их прикрепление могли бы влиять на экспрессию генов, обсуждается в разд.
13.3.6.
Для большинства клеток, особенно соединительнотканных, возможности
прикрепления зависят от окружающего матрикса, который обычно вырабатывают
сами клетки. Таким образом, клетка создает себе окружение, которое в свою
очередь воздействует на клетку, закрепляя ее дифференцированное
состояние. Более того, внеклеточный матрикс, образуемый клеткой, отчасти
создает окружение и для соседних с ней клеток, способствуя их
дифференцировке в том же направлении. Можно наблюдать, например, как в
развивающемся организме или в культуральной чашке увеличивается группа
хондроцитов, образующая узелок хряша. в результате превращения
находящихся рядом фибробластов в хондроциты
196
Фм бр"бл"с t ОПС" добил *
ПфЯШК"МИНйЦ|
Рис. 17-42. Превращение фиброблаетоподобной клетки-предшеетвенника в
зрелую жировую клетку в результате накопления и слияния жировых капелек.
Как показано стрелками, этот процесс по крайней мере частично обратим.
Клетки, находящиеся в начальной или промежуточной стадии,
могут делиться, но зрелая жировая клетка к этом) не способна
17.7.3. Различные сигнальные молекулы, действуя последовательно,
регулируют образование жировых клеток [40]
Полагают, что жировые клетки, или адипоциты, у млекопитающих тоже
развиваются из фибробластоподобных клеток, как в ходе нормального
развития, так и при различных патологиях, например при миодистрофии,
когда мышечные клетки погибают и постепенно замещаются жировой
соединительной тканью. Дифференцировка жировой клетки начинается с
образования специфических ферментов; затем происходи! накопление жировых
капелек, которые в дальнейшем сливаются и увеличиваются в объеме,
настолько сильно растягивая клетку, что остается лишь тонкий ободок
цитоплазмы вокру1 массы жира (рис. 17-42).
Факторы, влияющие на этот процесс, можно исследовать в культуре клеток,
используя клеточные линии, например некоторые штаммы мышиных клеток ЗТЗ.
Вначале было обнаружено, что для развития жировых клеток в культуре
необходимо присутствие сыворотки плода коровы -обычного компонента
культуральной среды. Главный фактор сыворотки, запускающий
дифференцировку жировой клетки, позднее был идентифицирован как гормон
роста - белок, в норме выделяемый в кровяное русло гипофизом. Получены
данные, что этот гормон стимулирует дифференцировку не только жировых
клеток, но и хондроцитов, и оказывает такое действие как in vitro, так и
in vivo. Но гормон роста - это не единственная секретируемая сигнальная
молекула, регулирующая развитие жировых клеток. Предшественники жировых
клеток, стимулированные гормоном роста, становятся чувствительными к IGF1
(инсулиноподобный фактор роста 1), который побуждает дифференцирующиеся
жировые клетки к пролиферации.
На дифференцировку жировых клеток, так же как и хондроцитов, влияют
факторы, изменяющие их форм) и прикрепление. Например, дифференцировка
клеток ЗТЗ в жировые клетки подавляется, если ) них есть возможность
распластаться на поверхности культуральной чашки, покрытой фибронектином,
к которому они прочно прилипают. Однако это подавление можно снять с
помощью цитохалазина, так как он разрушает актиновые нити и в результате
клетки округляются.
Все эти эксперименты на клетках соединительной ткани иллюстрируют общее
положение: дифференцировку регулирует совместное действие растворимых
сигнальных веществ и контактов с внеклеточным матриксом. Эффект каждого
фактора зависит от свойств реагирующей клетки, которые в свою очередь
зависят от предыстории развития данной клетки
197
Заключение
В семейство соединительнотканных клеток входят наряду с фибробластами
хрящевые, костные, жировые и гладко мышечные клетки. Фибробласты, по-
видимому, способны превращаться во все другие клетки этого семейства, и в
некоторых случаях это превращение обратимо. Пока не ясно, присуще ли это
свойство одному типу фибробластов, которые плюрипотентны, или же речь
идет о смеси различных фибробластов с более узкими потенциями.
