Группа американских исследователей из Университета Мичиган под руководством С. Дж. Вайса показала, что адипоциты-предшественники у мышей, мутантных по гену матрикс-металлопротеазы MT1-MMP, не способны дифференцироваться в жировые клетки и сформировать трехмерную жировую ткань, но зато нормально дифференцируются в случае двумерного слоя. Можно утверждать, что исследователи открыли один из генов, ответственных за трехмерность в развития биологической ткани.

Биологи получили линию генно-модифицированных мышей, дефектных по гену матрикс- металлопротеазы MT1-MMP. У таких мышей развивалась карликовость, а также нарушения развития соединительной ткани и ее производных, в том числе жировой ткани. Адипоциты-предшественники у таких мышей не могут пройти дифференцировку и превратиться в окончательно дифференцированные клетки жировой ткани.

Ученые создали два типа коллагенового матрикса – двумерный и трехмерный, и высеивали на них культуру адипоцитов (клеток жировой ткани). Таким образом, ученые моделировали процесс образования жировой ткани в живом организме. Адипоциты из мышей дикого типа формировали жировую ткань как в двумерном так и в трехмерном случае. Адипоциты-предшественники из генно- модифицированных мышей не способны превратиться в жировые в трехмерном коллагеновом геле. Однако, когда такие клетки высевали на двумерный гель, они приобретали такую способность. Интересно, что, когда такие клетки пересаживали в мышей дикого типа, то они тоже неспособны были дифференцироваться в жировые.

Таким образом, можно говорить о том, что металлопротеаза MT1-MMP – фермент, вовлеченный в формирование трехмерности жировой ткани.

Биологическое формообразование – загадочное явление, до сих пор плохо понимаемое учеными. Над загадкой формы живого вот уже тысячи лет ломают головы лучшие умы человечества. Чтобы создать нормально функционирующий живой организм, необходимо подогнать все его части друг под друга, и при этом чтобы они встроились в концепцию формы целого организма. С проблемой биологического формообразования, или морфогенеза, тесно связана и проблема дифференцировки клеток.

Биологическая ткань имеет трехмерную структуру. Формирование, развитие и поддержание структуры ткани – сложный биомеханический процесс, тесно связанный с балансом внешних и внутренних механических сил. Силы эти передаются прежде всего через внеклеточный матрикс. Они влияют на процессы, идущие в клетках, через клеточные рецепторы и ионные каналы. Для каждого типа ткани характерна уникальная организация внеклеточного матрикса. Внеклеточный матрикс позволяет ткани реагировать на интенсивность и длительность внешних механических воздействий. Поэтому так важны молекулы, влияющие на синтез, созревание и модификацию внеклеточного матрикса. Матрикс- металлопротеазы – семейство из примерно 20 ферментов, они вовлечены в модификацию внеклеточного матрикса.

Источник новости: Chun TH, Hotary KB, Sabeh F, Saltiel AR, Allen ED, Weiss SJ. A pericellular collagenese direct the 3-dimentional development of white adipose tissue. Cell. 2006. May 5; 125 (3): 577-91

Пересказал А. Ермаков