Факторы, влияющие на нейрогенез и регулирую- щие активность стволовых клеток Процессы развития нервной системы регулируются
сложным взаимодействием белковых сигнальных моле-
кул и нейромедиаторов. Следующие факторы влияют на
нейрогенез и регулируют активность стволовых клеток:
сигнальные пути – Notch, Ephrin-B/EphB, Smad4, Wnt;
нейротрофины и ростовые факторы – BDNF, NGF и их
рецепторы (TrkA, TrkA, TrkA, p75), FGF1, FGF2, EGF, IGF1,
CNTF, VEGF, BMPs, SDF1 и рецептор СХСR4; воспалитель-
ные цитокины – IL-1
β
, IL-1
α
, IL-6, TNF-
α
, IL-4; Toll-подоб-
ные рецепторы – TLR4, TLR2. Подробно с данным вопро-
сом можно ознакомиться в обзоре Decimo c соавт. [17].
Предполагается, что дисфункции стволовых клеток
может способствовать укорочение теломер хромосом
[19], длина которых регулируется активностью теломе-
разы [20]. Теломераза состоит из белковой каталитиче-
ской субъединицы, теломеразной реверстранскриптазы
(TERT) и теломеразной РНК (TR), которая относится к
семейству малых ядрышковых РНК, содержащих H/ACA
бокс [13]. Энзиматическая активность теломеразы у че-
ловека имеет место в раннем пренатальном периоде, в
то время как в тканях взрослых людей она низкая, либо
не определяется вовсе. Активация теломеразы происхо-
дит в большинстве раковых и трансформированных кле-
точных линий, а её ингибиция в этих клетках ведет к их
старению и гибели [13].
В раковых клетках человека hTR и hTERT доставляются
к теломерам в s-фазе клеточного цикла, в то время как в
других его фазах hTR локализуется в ядерных кольцевых
телах – телах Кахаля (Cajal bodies), а hTERT – в так на-
зываемых “TERT foci”. Тела Кахаля являются, по-видимо-
му, местом сборки и созревания теломеразы. Непосред-
ственно, перед локализацией hTR и hTERT в теломерах,
оба эти компонента обнаруживаются в структурах, тесно
связанных с телами Кахаля [21]. Предполагается, что кро-
ме контроля длины теломер, теломераза имеет и другие
механизмы воздействия на стволовые клетки, например,
свободный теломеразный белок может стимулировать их
активность [22].
Вероятно, SMN может также иметь отношение к регу-
ляции активности стволовых/прогениторных клеток. Так,
показано, что кроме своей ключевой функции, биогенеза
малых ядерных рибонуклеопротеинов (мяРНП), он имеет
отношение к созреванию ядрышковых РНП, и в частно-
сти теломеразного комплекса [13, 23–24]. Мутантный
SMN-белок, который утратил первые 27 аминокислот
(SMN
Δ N27), перераспределяет нормальную субклеточ-
ную локализацию hTERT (TERT человека) и уменьшает эф-
фективность реконструкции теломеразы in vitro в лизате
ретикулоцитов кролика [13].
Недавно было предположено, что SMN может способ-
ствовать регуляции выхода из клеточного цикла клеток
линии моторных нейронов МN1 посредством взаимодей-
ствия с РНК-связывающимся белком HuD. Такое взаимо-
действие полностью отсутствовало у пациентов со СМА1,
имеющих мутации в гене SMN [25].
Паттерн экспрессии SMN на ранних стадиях развития
позволяет рассматривать этот белок, как вовлеченный
в нейрогенез. SMN РНК выявляется диффузно в эпите-
лии нервной трубки и в мигрирующих невральных клет-
ках [26]. Во втором триместре развития плода человека
экспрессия имеет место в нейробластах передних рогов
спинного мозга, клетках эпендимы и, в меньшей степени,
в клетках задних рогов и дорзальных ганглиев. У взро-
слых людей, когда центральный канал в спинном мозге
облитерирует и клетки эпендимы завершают роль герми-
нативного эпителия [26], SMN экспрессируется, главным
образом, в моторных нейронах, хотя экспрессия этого
гена отмечена и в других отделах ЦНС [26].