Наблюдение изменений клеток кровеносных сосудов может помочь раннему выявлению заблокированных артерий

Исследование на мышах показало, что это может быть возможно обнаружить ранние признаки атеросклероза, что приводит к закупоренные артерии, глядя на то, как клетки в наших кровеносных сосудах изменяют свои мышечные клетки function.The, которые выстилают кровеносные сосуды уже давно известно многозадачной. В то время как их основная функция прокачивает кровь через тело, они также участвуют в «латания’ травмы в кровеносных сосудах. Переусердствуйте переключение этих клеток от «накачки’ к «ремонту’ режим может привести к атеросклерозу, что приводит к образованию «бляшек’ в кровеносных сосудах, которые блокируют приток крови.

Использование состоянии из-техники геномики технологии, междисциплинарная группа исследователей в Кембридже и Лондоне поймал крошечное количество сосудистых мышечных клеток в кровеносных сосудах мыши в акте переключения и описаны их свойства молекул. Исследователи использовали инновационную методику, известную как одноклеточный РНК-последовательность, что позволяет им отслеживать активность большинства генов в геноме сотни отдельных клеток мышц сосудов.

Их результаты, опубликованном сегодня в Природа связи, может проложить путь для обнаружения «переключения’ клетки в организме человека, потенциально позволяет диагностику и лечение атеросклероза на очень ранней стадии в будущем.

Атеросклероз может привести к потенциально серьезных сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда и инсульт. Хотя в настоящее время нет методов лечения, которые обратное развитие атеросклероза, образа жизни вмешательства, такие как улучшение диеты и увеличение упражнения могут снизить риск ухудшения состояния; раннее обнаружение может уменьшить этот риск.

“Мы знали, что, хотя эти клетки в здоровых тканях выглядят похожими друг на друг, они на самом деле довольно неоднозначные на молекулярном уровне,” Объясняет Dr Helle Йоргенсен, руководитель группы в университете отдела Кембриджского сердечно-сосудистой медицины, который содиректор исследования.

“тем не мение, когда мы получили результаты, очень небольшое число клеток в сосуде действительно выделялось. Эти клетки потеряли активность типичных генов мышечных клеток в различной степени, и вместо этого выражали ген под названием СЦА1, который лучше всего известен, чтобы отметить стволовые клетки, организма «мастер-клетка».”

Способность обнаруживать активность (или «выражение») тысяч генов параллельно в этих новооткрытых клеток была игра-чейнджер, говорят исследователи.

“Одноклеточный РНК-секвенирование позволило нам увидеть, что в дополнение к СЦА1, эти клетки экспрессируют целый набор других генов с известными ролями в процессе переключения,” говорит Лина Dobnikar, вычислительный биолог на базе Бабрахэма институте и совместный первый автор по изучению.

“В то время как эти клетки не обязательно показывают свойства полностью коммутируемых клеток, мы могли видеть, что мы поймали их в акте переключения, что не было возможно раньше.”

Для того, чтобы подтвердить, что эти необычные клетки произошли от мышечных клеток, команда использовала еще одну новую технологию, известный как маркировка линиджной, что позволило исследователям проследить историю экспрессии гена, в каждой клетке.

“Даже тогда, когда клетки полностью закрыты гены мышечных клеток, этикетирование родословная показал, что в какой-то момент либо они или их предки были действительно типичные мышечные клетки,” говорит Аннабель Тейлор, клеточный биолог в лаборатории Йоргенсен и совместный первый автор исследования.

Зная молекулярный профиль этих необычных клеток позволили изучить их поведение в болезни. Исследователи подтвердили, что эти клетки становятся гораздо более многочисленны в поврежденных кровеносных сосудах и в атеросклеротических бляшках, как можно было бы ожидать от переключающих элементов.

“Нам повезло в том, что одноклеточный РНКАХ-секвенирование технологии была быстро развивающейся в то время как мы работали над проектом,” говорит д-р Михаил Спиваков, геномика биолог и руководитель группы в MRC Лондонского института медицинских наук, которые совместно направлены на исследование с Йоргенсен. Д-р Спиваков выполнил работу, пока он был лидером группы в Бабрахэме институте. “Когда мы начинали, глядя на сотни клеток предел, но для анализа атеросклеротических бляшек мы действительно нуждались в тысячах. К тому времени, когда мы получили делать этот эксперимент, это уже было возможно.”

В будущем, выводы по команде могут проложить путь для ловли атеросклероза рано и более эффективного лечения его.

“Теоретически, видя увеличение числа переключения клеток в здоровых сосудах должны поднять тревогу,” говорит Йоргенсен. “также, зная молекулярные особенности этих клеток может помочь выборочно предназначаться их с конкретными препаратами. тем не мение, это еще рано. Наше исследование было сделано в мышах, где мы могли бы получить большое количество клеток мышц сосудов и изменять их геном для маркировки линиджной. Дополнительные исследования по-прежнему требуется, чтобы перевести наши результаты в клетки человека, а затем в клинику.”

Исследование финансировалось Фондом British Heart и Великобритании исследований и инноваций.

Источник: www.sciencedaily.com, Кембриджский университет