Самый полный на сегодняшний день клеточный «атлас» развивающегося человеческого сердца был создан с использованием передовых технологий и включает в себя ранее не встречавшиеся типы клеток.
Атлас включает 75 типов клеток сердца, в том числе типы клеток клапанов сердца и мышц, обеспечивающих его сокращение. Раньше их не наблюдали. Карта показывает, как эти и другие клетки организуются, образуя различные внутренние структуры сердца в утробе матери. Также атлас показывает, как различные клетки взаимодействуют во время развития сердца.
Чтобы составить карту, исследователи изучили целые человеческие сердца. Их пожертвовали в Перинатальный биорепозиторий UCSD, банк тканей, который используют для изучения беременности человека. Сердца принадлежали плодам от 9 до 16 недель. На этом этапе орган уже превращается из простой трубки в четыре отдельные камеры. Однако он все еще намного меньше сердца взрослого человека.
Ученые использовали множество методов, в частности, секвенирование одноклеточной РНК. Рибонуклеиновая кислота переносит «проекты», хранящиеся в генах, на «фабрики» по строительству белков в клетке. Поэтому анализ РНК поможет ученым идентифицировать различные типы клеток.
Другой метод, которые использовали ученые — мультиплексная устойчивая к ошибкам флуоресцентная гибридизация in situ (MERFISH). Он позволяет исследователям обнаруживать и количественно оценивать транскрипты РНК — скопированные схемы — сотен генов в каждой клетке, одновременно фиксируя анатомическое расположение клетки в органе.
Помимо анализа сердца, ученые провели генетические исследования на мышах и лабораторные тесты со стволовыми клетками человека. Они продемонстрировали, как различные типы клеток взаимодействуют друг с другом, управляя развитием внутренних структур сердца.
Например, они наблюдали взаимодействие между мышечными клетками желудочков сердца; фибробласты или клетки, которые способствуют образованию соединительной ткани; и эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды. Эти процессы играют роль в формировании стенок желудочков сердца.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Читать далее:
Посмотрите, как быстро тонут города: опубликованы новые снимки спутника НАСА
Почему у людей нет хвостов: ученые наконец-то нашли ответ
Палеонтологи откопали «китайского дракона», жившего 240 000 000 лет назад
Обложка: Джессика Диас