Когда лейкоцитам необходимо добраться до места инфекции, они могут покинуть кровоток в результате процесса, называемого диапедезом. При диапедезе лейкоцит меняет свою форму, чтобы протиснуться между эпителиальными клетками или сквозь них, которые образуют стенки кровеносного сосуда. Диапедез — это хорошо изученный процесс, и исследователи полагали, что другие типы клеток, такие как терапевтические стволовые клетки или даже метастатические раковые клетки, выходят из кровеносных сосудов аналогичным образом — клетки выталкивают или выдавливают себя наружу.Но группа исследователей во главе с Ке Ченгом, адъюнкт-профессором молекулярной биомедицины в штате Северная Каролина с совместным назначением в штате Северная Каролина / UNC-Chapel Hill Департамента биомедицинской инженерии, обнаружила, что эти стволовые клетки ведут себя по-разному.
Терапевтические стволовые клетки обладают такой же способностью выходить из кровотока и нацеливаться на определенные ткани, что и лейкоциты. Но точный способ, которым они это сделали, не был хорошо изучен, поэтому Ченг и его команда использовали модель рыбок данио для изучения этого процесса. Генетически модифицированные эмбрионы рыбок данио были прозрачными и имели флуоресцентно помеченные зеленые кровеносные сосуды. Исследователи вводили эмбрионам лейкоциты и сердечные стволовые клетки людей, крыс и собак.
Все эти клетки были помечены красным флуоресцентным белком.Посредством покадровой трехмерной микроскопии на световом листе Ченг и его команда смогли проследить развитие этих клеток, покидающих кровеносный сосуд. Как и ожидалось, лейкоциты вышли через диапедез.
Однако, когда стволовые клетки выходили из кровеносного сосуда, эндотелиальные клетки, выстилающие сосуд, активно изгоняли их. Мембраны, окружающие эндотелиальные клетки по обе стороны от стволовой клетки, растягиваются вокруг стволовой клетки, затем встречаются в середине, выталкивая стволовую клетку из сосуда.«Когда вы говорите о диапедезе, лейкоцит активен, потому что он меняет свою форму, чтобы выйти.
Эндотелиальные клетки кровеносного сосуда пассивны», — говорит Ченг. «Но когда мы посмотрели на терапевтические стволовые клетки, мы обнаружили обратное — стволовые клетки были пассивными, а эндотелиальные клетки не только изменили свою форму, чтобы окружить стволовую клетку, они фактически вытолкнули стволовые клетки из кровеносный сосуд. Мы назвали этот процесс ангиопеллезом, и он представляет собой альтернативный способ выхода клеток из кровеносных сосудов ».
Исследователи обнаружили два других ключевых различия между ангиопеллезом и диапедезом: во-первых, для возникновения ангиопеллеза требуются часы, а не минуты; и, во-вторых, ангиопеллез позволяет выходить более чем одной клетке за раз.«Ангиопеллез — это действительно групповой билет для клеток, которые выходят из кровеносных сосудов», — говорит Ченг. «Мы наблюдали скопления клеток, проходящих через этот путь. Очевидно, это подводит нас к вопросу о том, могут ли другие типы клеток, такие как метастатические раковые клетки, использовать этот более эффективный способ выхода из кровотока, и что нам может потребоваться сделать. чтобы остановить их ".