Сигнальные пути и молекулярные маркеры эпидермальных стволовых клеток в процессе регенерации кожи

Аннотация

Регенеративная медицина – относительно новая перспективная отрасль современной медицины, объединяющая как теоретические представления о репаративных и регенеративных механизмах эпителиальных клеток, так и практические знания о факторах регуляции данного процесса. Регенеративная медицина позволяет существенно расширить возможности клиницистов. В обзоре рассмотрены результаты научных исследований, связанных с изучением на молекулярно-генетическом уровне механизмов влияния эпидермальных стволовых клеток на процессы репарации и регенерации кожи. В ходе регенерации активированные повреждающими факторами иммунные клетки включаются в процесс заживления ран, ремоделирование внеклеточного матрикса, миграцию, дедифференцировку и/или пролиферацию с последующей дифференциацией соматических или стволовых клеток. Противовоспалительный ответ останавливает регенеративный процесс, который заканчивается тканевым ремоделированием для достижения исходного функционального состояния. Примечательно, что многие из этих процессов связаны с усиленным гликолизом. Следовательно, рецепторы, активируемые пролифератором пероксисом (PPAR) β/δ, который, как известно, принимает участие в катаболизме липидов, гомеостазе глюкозы, процессах воспаления, пролиферации и дифференцировки, а также регенерации кожи, костей и печени являются многообещающей мишенью для стимулирования процессов регенерации у млекопитающих. В обзоре обсуждаются современные представления об участии PPAR β/δ в процессах, связанных с заживлением и регенерацией ран. Приведенные данные включают результаты исследований о возможных молекулярных сигнальных путях, обусловливающих изменение в процессах миграции, пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток, экспрессии интегринов, кератина, ряда микроРНК и длинных некодирующих РНК. Подчеркиваеся влияние микроокружения, в частности, через активацию Wnt и Notch (внутриклеточных) сигнальных систем, служащих важными регуляторными компонентами микроокружения стволовых клеток. Функционирование Wnt и Notch систем являются значимым в процессах заживлении ран. Обсуждаются данные по эпигенетической регуляции процесса эпидермальной регенерации. Озвучены механизмы, реализующие эффекты через PcG-активные протеины фактора роста и изменение активности гистоновых деметилаз, гистоновых деацетилаз и ДНК-метилтрансфераз. Представлена информация об АТФ-зависимом ремоделировании хроматина протеинами семейства SNF2 (включая SWI2 / SNF2 (BRG1 / BRM), ISWI и CHD / Mi-2β), BRG1 и JMJD3 а также их влиянии на процессы дифференцировки и активность эпидермальных стволовых клеток.