На ранних стадиях эмбрионального развития куриный эмбрион питается исключительно за счет желтка золотистого цвета. В то время как млекопитающие, такие как мы, не нуждаются в этом персональном перекусе, наши развивающиеся клетки тратят ресурсы на создание желточного мешка. Ранее считавшийся бесполезным пережитком, этот эволюционный остаток был обнаружен исследователями из Института Wellcome Sanger.
Картирование эволюции желточного мешка
Группа специалистов под руководством дерматолога Музлифы Ханиффа провела исследование в рамках международной инициативы Human Cell Atlas с целью изучения тканей желточного мешка человека. Цель исследования - понять, как развивается этот орган на ранних стадиях беременности и какова его роль в развитии иммунной системы. Ханиффа поясняет: "Мы впервые показываем множественные органные функции желточного мешка - мы увидели эстафету от желточного мешка к печени, к костному мозгу".
Источник наших первых клеток крови
Исследования на различных животных моделях позволили предположить, что желточный мешок отвечает за производство первых клеток крови, включая как эритроциты для переноса кислорода, так и лейкоциты для иммунного ответа. Эти клетки перемещаются из желточного мешка в печень и в конечном итоге оседают в костях, образуя костный мозг. Однако исследования желточного мешка человека ограничены, и многие вопросы остаются без ответа.
Подробный атлас клеток желточного мешка человека
Чтобы разобраться в особенностях функционирования тканей желточного мешка человека, исследователи секвенировали нити РНК, активно продуцируемые его клетками. Эти данные позволили создать обширную библиотеку материалов, генерируемых почти 170 000 клеток желточного мешка человека. Полученный атлас включал в себя 15 категорий типов тканей, участвующих в производстве клеток крови и выполнении различных важнейших ранних функций.
Важнейшая роль в раннем развитии
Анализируя образцы, полученные через 4-8 недель после зачатия, исследователи построили временную шкалу активности, которая выявила важнейшую роль желточного мешка в развитии многих систем. Помимо производства клеток крови, свертывающих веществ и метаболических ферментов, желточный мешок также играет важную роль в расщеплении сахаров и липидов, борьбе с токсинами, а также в развитии и рассеивании иммунных клеток.
Различия в тканях желточного мешка человека
Несмотря на то что желточный мешок у большинства животных функционирует одинаково, исследователи выявили существенные различия в клеточных и биохимических путях развития тканей желточного мешка человека по сравнению с типичными лабораторными моделями, например, мышами. Понимание этих процессов на клеточном уровне может способствовать прогрессу в исследовании заболеваний и искусственном выращивании тканей и органов.
Д-р Ханиффа подчеркивает важность полученных результатов, заявляя: "Изучение того, как развивается желточный мешок в первые недели беременности, имеет фундаментальное значение для понимания развития иммунной системы". Это новаторское исследование проливает свет на ранее недооцененную роль желточного мешка и открывает новые пути для научных исследований.
