«Наше исследование показывает, что, когда стволовые клетки выходят из состояния покоя, происходит быстрое и резкое изменение их метаболической активности», — говорит Томас Рандо, профессор Медицинской школы Стэнфордского университета и ведущий автор исследования. «Индукция аутофагии, по-видимому, является важным компонентом этих метаболических сдвигов и позволяет стволовым клеткам справляться со стрессовой потребностью в питательных веществах и строительных блоках для синтеза больших молекул, таких как белки и ДНК, которые возникают из-за быстрого роста клетка."
Аутофагия заключается в поглощении клеточных органелл в специализированные вакуоли, окруженные двойной мембраной.
Содержимое этих вакуолей доставляется к лизосоме, другой органелле внутри клетки, где оно распадается на полезные небольшие молекулы и помогает генерировать энергию и биомассу для синтеза макромолекул и новых органелл.
Когда стволовые клетки активируются, в клетках происходят большие изменения в их метаболизме, поскольку им требуется усиленный биосинтез белков и других крупных молекул. Ученые обнаружили, что аутофагия включается при активации мышечных стволовых клеток. Они также показали, что при подавлении аутофагии активация стволовых клеток задерживается.
Исследователи также смогли продемонстрировать, что известный датчик питательных веществ, SIRT1, регулирует аутофагию в мышечных стволовых клетках. Когда они вмешивались в этот белок с помощью генетических методов или лечения химическими ингибиторами, они могли задерживать активацию мышечных стволовых клеток. «Это исследование определяет усиление аутофагии как ключевую точку активации мышечных стволовых клеток», — говорит профессор Эми Вейджерс, профессор кафедры стволовых клеток и регенеративной биологии Гарвардского университета и Гарвардского института стволовых клеток, которая не является автором исследования.