|
Тайна морщин у человека. О чем говорят клетки
|
|
|
|
Исследовательская группа, состоящая из профессора Донг Сонг Кима, профессора Анны Ли и доктора Джесеунг Юн из факультета машиностроения POSTECH, успешно воссоздала структуру морщин в биологических тканях in vitro, раскрыв механизмы, стоящие за их образованием. Их выводы были опубликованы 19 августа в журнале Nature Communications.
|
|
|
|
Хотя морщины часто связаны со старением кожи, на многих органах и тканях, включая мозг, желудок и кишечник, также имеются характерные морщины. Эти структуры играют ключевую роль в регуляции состояния клеток и их дифференциации, внося свой вклад в физиологические функции каждого органа.
|
|
|
|
Понимание того, как биологические ткани сворачиваются и образуют морщины, жизненно важно для понимания сложности живых организмов, выходящей за рамки косметических проблем. Эти знания могут стать основой для продвижения исследований в таких областях, как старение кожи, регенеративная терапия и эмбриология.
|
|
|
|
Несмотря на важность биологических структур морщин, большая часть исследований в этой области проводилась на животных моделях, включая плодовых мушек, мышей и кур, из-за ограничений в воспроизведении образования морщин in vitro. В результате подробные процессы, лежащие в основе образования морщин в живых тканях, остаются в значительной степени неизвестными.
|
|
|
Команда профессора Донг Сонг Кима устранила это ограничение, разработав модель эпителиальной ткани, состоящую исключительно из эпителиальных клеток человека и внеклеточного матрикса (ВКМ). Объединив эту модель с устройством, способным прикладывать точные усилия сжатия, они успешно воссоздали и пронаблюдали в лабораторных условиях морщинистые структуры, которые обычно наблюдаются в кишечнике, коже и других тканях in vivo.
|
|
|
|
Этот прорыв позволил им впервые воспроизвести как иерархическую деформацию одной глубокой морщины, вызванную сильным усилием сжатия, так и образование множества мелких морщин при более легком сжатии.
|
|
|
|
Команда также обнаружила, что такие факторы, как пористая структура нижележащего эпителиального слоя, обезвоживание и сила сжатия, приложенная к эпителиальному слою, имеют решающее значение для процесса образования морщин. Их эксперименты показали, что силы сжатия, деформирующие слой эпителиальных клеток, вызывают механическую нестабильность в слое ECM, что приводит к образованию морщин.
|
|
|
|
Кроме того, они обнаружили, что обезвоживание поверхностно-активного слоя кожи является ключевым фактором в процессе образования морщин. Эти наблюдения точно отражают эффекты, наблюдаемые при старении кожи, когда обезвоживание нижележащего слоя ткани приводит к появлению морщин, предоставляя механобиологическую модель для понимания процесса образования морщин.
|
|
|
|
Профессор Донг Сон Ким (Dong Sung Kim) сказал: "Мы разработали платформу, которая может воспроизводить различные структуры морщин в живых тканях без необходимости тестирования на животных. Эта платформа позволяет получать изображения в режиме реального времени и детально наблюдать за процессами образования морщин на клеточном и тканевом уровнях, которые трудно уловить на традиционных моделях на животных. Он находит широкое применение в таких областях, как эмбриология, биомедицинская инженерия, косметика и многое другое".
|
|
|
|
Источник
|
