Исследователи разработали инновационную модель для изучения обоняния

Используя недавно разработанную трехмерную модель для изучения регенерации нервной ткани в носу, исследователи из Медицинской школы Университета Тафтса и Высшей школы биомедицинских наук (GSBS) и их коллеги обнаружили, что один тип стволовых клеток, считающийся спящими, может играть более важную роль в сохранении обоняния, чем предполагалось первоначально. В отличие от клеток центральной нервной системы, сенсорные нейроны в полости носа обладают замечательной способностью регенерировать на протяжении всей жизни, несмотря на практически постоянное воздействие внешней среды. Вирусные инфекции, такие как COVID-19, воздействие токсинов или даже само старение, могут снизить их функцию или способность этих клеток к репликации, что может привести к частичной или полной потере обоняния. Команда исследователей разработала новую, простую в создании трехмерную модель или органоид мышиной обонятельной ткани, чтобы помочь ученым лучше изучить, как нейроны постоянно формируются в носу и почему этот процесс может замедляться при болезнях и старении. Их исследование, недавно опубликованное в журнале Cell Reports Methods, использует эту модель мыши, чтобы показать, как два типа стволовых клеток в носу, называемые горизонтальными базальными клетками (HBC) и шаровидными базальными клетками (GBC), взаимодействуют и поддерживают друг друга для развития новой нервной ткани, воспринимающей запахи. «Наше исследование показывает, что эти две стволовые клетки могут быть взаимозависимыми», — сказал он. говорит Брайан Лин, старший автор исследования и доцент кафедры биологии развития, молекулярной и химической биологии. «Один тип, который, как мы думали, в значительной степени находится в спящем состоянии — HBC — на самом деле может играть решающую роль в поддержке производства новых нейронов и восстановлении поврежденных тканей». Используя эту модель, команда определила конкретную субпопуляцию HBC, отмеченную продукцией белка KRT5, которая активно поддерживает генерацию новых обонятельных нейронов. Исследователи заметили, что именно эти HBC играют ключевую роль в формировании органоидов, и обнаружили, что когда эти клетки избирательно истощались из органоидных культур, генерация новых нейронов значительно ухудшалась. Эти результаты позволяют предположить, что эти стволовые клетки, которые когда-то считались спящими, играют важную роль в регенеративном процессе. «Мы также изучили клетки мышей разного возраста и вырастили их в модели», — сказал он. Лин говорит. «Мы обнаружили снижение способности клеток старых мышей генерировать новые нейроны. Мы думаем, что это связано с уменьшением численности членов Джи-би-си по мере старения, но нам нужно проделать больше работы, чтобы проверить эту гипотезу, и если это так, то разработать способы их омоложения». Ведущий автор исследования Джулиана Гучоу Гамейро, бывший доктор философии. студент, посетивший ВШБС, приехал в Тафтс из государственного университета Лондрины, штат Парана, в Бразилии. Лин говорит, что она посвятила себя разработке модели, которую было бы легко создать в лабораториях с ограниченными средствами и оборудованием.