Чтобы показать, как различаются типы клеток во всех областях кишечника, пролить свет на клеточные функции и продемонстрировать различия в экспрессии генов между этими клетками и между людьми, ученые использовали желудочно-кишечные тракты человека от трех доноров органов.
Эта работа, опубликованная в журнале Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, открывает двери для более точного изучения многих аспектов здоровья кишечника.
«Наша лаборатория продемонстрировала, что можно узнать о функции каждого типа клеток в таких важных процессах как поглощение питательных веществ, защита от паразитов и выработка слизи и гормонов, регулирующих пищевое поведение и перистальтику кишечника», — рассказал Скотт Магнесс, доцент Государственного департамента биомедицинской инженерии UNC-NC и старший автор статьи.
«Мы также узнали, как слизистая оболочка кишечника может взаимодействовать с окружающей средой через рецепторы и датчики, и как лекарства могут взаимодействовать с различными типами клеток», — добавил ученый.
Команда Магнесса приобрела пищеварительный тракт человека в рамках исследовательского соглашения со службой донорства органов в HonorBridge. Если на донорские кишки для трансплантации не претендуют группы с более высоким приоритетом, сотрудники HonorBridge координируют свои действия с исследователями, чтобы пожертвовать органы для исследований.
Через шесть-восемь часов изъятия донорских органов лаборатория получает неповрежденные кишечные тракты, каждый длиной от 4,5 до 9 м. Они удаляют эпителиальный слой, который представляет собой один длинный соединенный кусок ткани толщиной всего в одну клетку. Затем исследователи используют ферменты для расщепления эпителия на отдельные клетки. Эту процедуру ученые повторили с органами от трех разных доноров.
Используя технологию секвенирования для характеристики экспрессии генов, команда сначала извлекает РНК из каждой клетки, а затем проводит секвенирование клеток, которое показывает, какие гены экспрессирует каждая кишечная клетка и в каком количестве.
«Все полученные данные можно представить в виде мозаики всех различных типов генов, которые производят клетки. Мы можем увидеть, что это за клетка — стволовая, слизистая, иммунная сигнальная или гормон-продуцирующая — и, возможно, что она делает», — рассказал Магнесс.
«Мы смогли увидеть различия в типах клеток во всем пищеварительном тракте, и разные уровни экспрессии генов в одних и тех же типах клеток у трех разных людей. Благодаря этому мы можем понять, почему у некоторых людей возникает токсичность к определенным продуктам питания или лекарствам, а у других нет», — добавил его коллега Джозеф Барклафф.
Читать далее
Собаки узнают хозяев на расстоянии, не используя обоняние и зрение
Самые точные атомные часы в мире отстают всего на одну секунду за 300 млрд лет
Астрономы нашли новый объект Солнечной системы за орбитой Нептуна