Medus bitēm var būt cilmes šūnu jaunības noslēpums
Bišu pieniņš ir želatīna viela, ko medus bites ražo mazuļu barošanai. Šis intriģējošais ēdiens satur arī noslēpumaino spēku, palīdzot dažām medus bišu kāpuriem izaugt par jaunām bišu karalienēm. Daži cilvēki uzskata, ka bišu pieniņš var atslēgt jaunības avotu. Vai tajā ir kāda patiesība?
Bišu stropa sarežģītajā hierarhijā bišu māte ir svētais matriarhs, kurš uztur koloniju dzīvu un organizētu.
Bites māte izdēj olas, no kurām izšķilsies kāpuri. Šīs kāpuri vēlāk kļūst vai nu par jaunajām darba ņēmējām, kas ir bites mātītes, kas veic visu darbu ap stropu, vai bezpilota lidaparāti - vīriešu kārtas bites, kuru uzdevums ir pāroties ar karalieni.
Kad mirst bišu māte, kolonijai ir jānodrošina, ka viņas vietā stājas jauna.
Lai iegūtu jaunu bišu māti, strādājošās bites izvēlas piemērotākos kāpurus un baro tos ar bišu māšu peru pieniņu. Tas ļaus vienai no viņām izaugt par veselīgu, spēcīgu un ārkārtīgi auglīgu pieaugušu mātīti, kas pēc tam kļūst par jauno bišu māti.
Bišu māšu peru pieniņš satur ūdeni, olbaltumvielas un cukurus, taču joprojām nav skaidrs, kā tieši tas stimulē dažus kāpurus izaugt par karalienēm, nevis par darba bitēm.
Tomēr šķietami “maģisko” īpašību dēļ daudzi cilvēki šo vielu slavē kā brīnumainu sastāvdaļu, kas var uzlabot veselību un palīdzēt saglabāt jaunību.
Jaunajā pētījumā no Stenfordas Universitātes Medicīnas skolas Kalifornijā pētnieku komanda nolēma izpētīt, kā un kāpēc bišu māšu peru pieniņš varētu būt izdevīgs. Viņi ir izpētījuši tā ietekmi uz vienu no daudzsološākajiem klīnisko pētījumu mērķiem, proti, uz zīdītāju cilmes šūnām. Šīs nediferencētās šūnas spēj pārvērsties par jebkurām specializētām šūnām, kas kalpo jebkurai funkcijai.
“Folklorā karaliskais ķīselis ir kaut kas līdzīgs superzālēm, it īpaši Āzijā un Eiropā, taču želejas aktīvā komponenta rojalaktīna DNS secība ir raksturīga tikai medus bitēm. Tagad mēs esam identificējuši strukturāli līdzīgu zīdītāju proteīnu, kas var uzturēt cilmes šūnu pluripotenci, ”skaidro vecākais autors Dr. Kevins Vangs.
Pētnieki stāsta par viņu pašreizējiem atklājumiem žurnālā Dabas komunikācijas.
Biezpiena ‘maģiskā’ sastāvdaļa
"Mani vienmēr ir interesējusi šūnu lieluma kontrole, un medus bite ir fantastisks modelis, lai to izpētītu," saka doktors Vangs. “Šie kāpuri nulles dienā sākas vienādi, bet galu galā ar dramatiskām un ilgstošām lieluma atšķirībām. Kā tas notiek? ”
Šajā pētījumā Dr Wang un viņa komanda sasmalcināja olbaltumvielu, ko sauc par royalactin, kas atrodas karaliskajā želejā. Viņi uzskatīja, ka šī olbaltumviela lielā mērā var būt atbildīga par iespaidīgo šūnu augšanas stimulēšanu kāpuros, kurus strādājošās bites izvēlas kļūt par bišu karalienēm.
Lai izpētītu tā iedarbību, pētnieki nolēma Royalactin lietot embriju cilmes šūnām vai nediferencētām šūnām, kuras viņi bija savākuši no pelēm.
"Lai bišu māšu peru pieniņš varētu ietekmēt mātes attīstību, tam jāstrādā ar agrīnām bišu kāpuru cilmes šūnām," atzīmē doktors Vangs. "Tāpēc mēs nolēmām noskaidrot, kāda ir tā ietekme uz embrija cilmes šūnām, ja tāda ir," viņš piebilst.
Embrionālās cilmes šūnas ir ideāls kandidāts klīniskajos pētījumos, jo tām ir potenciāls pārvērsties par jebkuru specializētu šūnu, kurai ir jebkura loma. Šo potenciālu sauc par “pluripotenci”.
Novecojošu, bojātu specializēto šūnu aizstāšana ar svaigām, kas izaugušas no cilmes šūnām, teorētiski var palīdzēt novērst jebkuru slimību. Tā rezultātā pētniekiem ir svarīgi piekļūt veselīgām, “jauneklīgām” cilmes šūnām, kuras viņi laboratorijās var turēt nediferencētā formā, līdz viņiem tās jāizmanto.
Olbaltumviela ar nosaukumu “Regina”
Tomēr Dr Wang paskaidro, ka cilmes šūnas laboratorijas apstākļos drīz diferencējas un kļūst nelietojamas. Lai saglabātu to pluripotenci neskartu, pētniekiem bija jāizdomā kompleksi inhibitori.
Kad viņi embriju cilmes šūnām pievienoja rojalaktīnu, pētnieki atklāja, ka tas saglabāja savu pluripotenci ilgāk - īpaši 20 paaudzēm - bez nepieciešamības ievadīt parastos inhibitorus.
"Tas bija negaidīti. Parasti šīs embrija cilmes šūnas tiek audzētas inhibitora, ko sauc par leikēmijas inhibitora faktoru, klātbūtnē, kas neļauj tiem kultūrā neatbilstoši diferencēties, taču mēs atklājām, ka rojalaktīns bloķēja diferenciāciju pat tad, ja nav [leikēmijas inhibitora faktora], ”atzīmē Dr. Vangs. .
Tomēr pētnieki nesaprata šo atbildi. Viņi uzskatīja, ka zīdītāju cilmes šūnām nevajadzēja tik labi reaģēt uz rojalaktīnu, jo zīdītāji neražo šo olbaltumvielu.
Pēc tam viņi domāja, vai viņi varētu atrast zīdītāju ražotu olbaltumvielu, kas varētu atbilst rojalaktīna formai, nevis tā secībai, un kas varētu kalpot arī šūnu "cilmes" uzturēšanai.
Patiešām, viņi identificēja zīdītāju olbaltumvielu, ko sauc par NHLRC3, kurai, pēc viņu domām, var būt struktūra, kas ir tuvu rojalaktīnam, un varētu kalpot līdzīgam mērķim. NHLRC3, skaidro Dr Wang, sastopams visos agrīnajos dzīvnieku embrijos, ieskaitot cilvēku.
Kad pētnieki pielietoja šo olbaltumvielu peles embrija cilmes šūnām, viņi atklāja, ka tas, tāpat kā rojalaktīns, palīdzēja saglabāt to daudzveidību. Šī iemesla dēļ komanda nolēma pārdēvēt šo olbaltumvielu par “Regina”, kas latīņu valodā nozīmē “karaliene”.
"Tas ir aizraujoši. Mūsu eksperimenti nozīmē, ka Regina ir svarīga molekula, kas regulē pluripotenci un tādu cilmes šūnu ražošanu, kas rada embrija audus. Mēs esam saistījuši kaut ko mītisku ar kaut ko reālu. ”
Dr Kevins Vangs
Nākotnē pētnieki plāno noskaidrot, vai Regina var uzlabot brūču sadzīšanu un šūnu atjaunošanos. Viņi arī vēlas izpētīt vairāk veidu, kā laboratorijā cilmes šūnas saglabāt “jauneklīgas”.
