БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 11, с. 1442–1451
УДК 577.218
Дополнительная экспрессия (оверэкспрессия) гена SOX2 влияет на нейродифференцировку полипотентных клеток-предшественников человека линии NT2/D1
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сверхэкспрессия SOX2, NT2/D1, нейрогенез, глиогенез, нейродифференцировка.
Аннотация
SOX2 является одним из ключевых факторов транскрипции, принимающих участие в поддержании статуса клеток-предшественников нервной системы. Однако его назначение для процесса дифференцировки нервных клеток, включая фазы типоспецифической и окончательной дифференциации, все еще малопонятно. Принимая во внимание все возрастающее количество свидетельств в пользу того, что для формирования нейронального клеточного фенотипа уровень экспрессии гена SOX2 должен строго контролироваться, целью нашего исследования было изучение влияния конститутивной сверхэкспрессии гена SOX2 на результат нейродифференцировки полипотентных клеток линии NT2/D1, индуцированных ретиноевой кислотой (РК). Мы продемонстрировали, что, несмотря на конститутивную сверхэкспрессию SOX2, клетки NT2/D1 были способны достигать завершающих фаз нейродифференцировки с образованием нейронов и клеток нейроглии. Однако при повышенной экспрессии SOX2 в клетках-предшественниках уменьшалось количество зрелых MAP2-позитивных нейронов в зрелой дифференцированной культуре, в то время как изменений в количестве GFAP-позитивных астроцитов не наблюдалось. Тщательный анализ на уровне отдельных клеток показал, что блокирование экспрессии белка SOX2 коррелировало с появлением характерных фенотипических признаков как у нейронов, так и у астроцитов. Примечательно, что в зрелых нейронах фактор SOX2 полностью отсутствовал, тогда как в астроцитах детектировался низкий уровень экспрессии белка SOX2. Тем не менее клетки-предшественники с высоким уровнем экспрессии SOX2 были неспособны дифференцироваться ни по нейронному, ни по глиальному пути. Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что тонкий баланс между недифференцированным состоянием клеток и их нейродифференцировкой определяется уровнем экспрессии фактора SOX2. В отличие от нейронов, астроциты могли сохранять способность к экспрессии небольшого количества белка SOX2 даже по окончании процесса глиогенеза. Требуются дальнейшие исследования для ответа на вопрос, есть ли взаимосвязь между уровнем экспрессии SOX2 в GFAP-позитивных астротитах и их способностью к самовосстановлению с их дифференцированным состоянием и/или с характерными фенотипическими признаками глиальных клеток.