Mehiläisillä voi olla salaisuus kantasolujen nuoruudessa
Kuninkaallinen hyytelö on hyytelömäinen aine, jota mehiläiset tuottavat nuorten ruokkimiseksi. Tällä kiehtovalla ruoalla on myös salaperäinen voima auttaa joidenkin mehiläisten toukkia kasvamaan uusiksi mehiläishoitajiksi. Jotkut ihmiset uskovat, että kuninkaallinen hyytelö voi avata nuoruuden lähteen. Onko siinä mitään totuutta?
Mehiläispesän monimutkaisessa hierarkiassa kuningatar mehiläinen on pyhä matriarkka, joka pitää siirtokunnan elossa ja järjestäytyneenä.
Mehiläishoitaja munii munat, joista toukat kuoriutuvat. Näistä toukoista tulee myöhemmin joko uusia työntekijöitä, jotka ovat naispuolisia mehiläisiä, jotka tekevät kaiken työn pesän ympärillä, tai droneja, urosmehiläisiä, joiden tehtävänä on parittaa kuningattaren kanssa.
Kun mehiläiskuningatar kuolee, siirtokunnan on varmistettava, että uusi tilalle tulee uusi mehiläinen.
Uuden mehiläiskannan tuottamiseksi työmehiläiset valitsevat sopivimmat toukat ja ruokkivat heille emoainetta. Tämä antaa yhdelle heistä mahdollisuuden kehittyä terveestä, vahvasta ja erittäin hedelmällisestä aikuisesta naarasta, josta tulee sitten uusi mehiläishoitaja.
Kuninkaallinen hyytelö sisältää vettä, proteiineja ja sokereita, mutta kuinka tarkalleen se stimuloi joitain toukkia kasvamaan kuningattariksi eikä työmehiläisiksi, on jäänyt epäselväksi.
Silti näennäisesti "maagisten" ominaisuuksiensa vuoksi monet ihmiset tervehtivät tätä ainetta ihmeellisenä ainesosana, joka voi parantaa terveyttä ja auttaa ylläpitämään nuoruutta.
Kalifornian Stanfordin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun uudessa tutkimuksessa tutkijaryhmä on päättänyt tutkia, miten ja miksi emoainetta voi olla hyödyllistä. He ovat tarkastelleet sen vaikutusta yhteen kliinisen tutkimuksen lupaavimmista kohteista, nimittäin nisäkkäiden kantasoluista. Nämä erottamattomat solut pystyvät muuttumaan mihin tahansa erikoistuneisiin soluihin, jotka palvelevat mitä tahansa toimintoa.
”Kansanperinteessä kuningatarhyytelö on eräänlainen superlääke, etenkin Aasiassa ja Euroopassa, mutta hyytelön aktiivisen komponentin, rojaltaktiinin, DNA-sekvenssi on ainutlaatuinen mehiläisille. Nyt olemme tunnistaneet rakenteellisesti samanlaisen nisäkäsproteiinin, joka pystyy ylläpitämään kantasolujen pluripotenssia ", kertoo vanhempi kirjailija tohtori Kevin Wang.
Tutkijat kertovat nykyisten havaintojensa tarinan lehdessä Luontoviestintä.
Kuninkaallisen hyytelön "taikaa"
"Olen aina ollut kiinnostunut solukoon hallinnasta, ja mehiläinen on loistava malli tämän tutkimiseen", sanoo tohtori Wang. ”Nämä toukat alkavat kaikki samana päivänä nolla, mutta loppujen lopuksi koossa on dramaattisia ja kestäviä eroja. Kuinka tämä tapahtuu? "
Tässä tutkimuksessa tohtori Wang ja hänen tiiminsä hioivat kuninkaan hyytelössä olevaa proteiinia nimeltä royalactin. He uskoivat, että tämä proteiini voi suuressa määrin olla vastuussa sellaisten toukkien vaikuttavan solukasvun stimuloinnista, jotka työmehiläiset valitsevat mehiläishoitajiksi.
Sen vaikutusten tutkimiseksi tutkijat päättivät käyttää Royalactinia hiiriltä keräämiinsä alkion kantasoluihin tai erilaistumattomiin soluihin.
"Jotta kuningatarhyytelöllä olisi vaikutus kuningattaren kehitykseen, sen on toimittava mehiläisten toukkien varhaisilla esisoluilla", tohtori Wang toteaa. "Joten päätimme nähdä, mikä vaikutus sillä oli, jos sellainen on, alkion kantasoluihin", hän lisää.
Alkion kantasolut ovat täydellinen ehdokas kliinisessä tutkimuksessa, koska niillä on mahdollisuus muuttua mihin tahansa erikoistuneeseen soluun, jolla on mikä tahansa rooli. Tätä potentiaalia kutsutaan "pluripotenssiksi".
Ikääntyvien, vaurioituneiden erikoistuneiden solujen korvaaminen tuoreilla, jotka ovat kasvaneet kantasoluista, voi teoriassa auttaa käsittelemään kaikkia sairauksia. Tämän seurauksena on tärkeää, että tutkijat pääsevät terveisiin, "nuorekas" kantasoluihin, joita he voivat pitää laboratorioissa erillisissä muodoissaan, kunnes heidän on käytettävä niitä.
Regina-niminen proteiini
Tohtori Wang selittää kuitenkin, että kantasolut erilaistuvat pian laboratorio-olosuhteissa ja muuttuvat käyttökelvottomiksi. Tutkijoiden on pitänyt suunnitella monimutkaiset estäjät pitääkseen pluripotenssinsa ennallaan.
Kun he lisäsivät royalaktiinia alkion kantasoluihin, tutkijat havaitsivat, että se säilytti pluripotenssinsa pidempään - erityisesti 20 sukupolven ajan - ilman tarvetta antaa tavanomaisia estäjiä.
”Tämä oli odottamatonta. Normaalisti näitä alkion kantasoluja kasvatetaan leukemian estäjätekijäksi kutsutun estäjän läsnä ollessa, mikä estää niitä eroittumasta epäasianmukaisesti viljelmässä, mutta havaitsimme, että rojaltiini estänyt erilaistumisen jopa [leukemiain estäjän tekijän] puuttuessa ", Dr.Wang toteaa .
Silti tutkijat eivät ymmärtäneet tätä vastausta. Heidän mielestään nisäkkäiden kantasolujen ei olisi pitänyt reagoida niin hyvin Royalactiniin, koska nisäkkäät eivät tuota kyseistä proteiinia.
Sitten he miettivät, voisivatko he löytää nisäkkäiden tuottaman proteiinin, joka saattaa sopia rojaltaktiinin muotoon sen sekvenssin sijasta ja joka voi myös palvella solujen "varren" ylläpitämistä.
Tosiaan he tunnistivat NHLRC3-nimisen nisäkäsproteiinin, jolla heidän mielestään voi olla rakenne, joka on lähellä Royalactinin rakennetta ja jolla voi olla samanlainen tarkoitus. NHLRC3, kertoo tohtori Wang, esiintyy kaikissa varhaisissa eläinalkioissa, myös ihmisillä.
Kun tutkijat levittivät tätä proteiinia hiiren alkion kantasoluihin, he havaitsivat, että kuten Royalactin, se auttoi ylläpitämään niiden pluripotenssia. Tästä syystä tiimi päätti nimetä tämän proteiinin uudeksi nimeksi Regina, joka tarkoittaa latinaksi kuningatar.
"Se on kiehtovaa. Kokeidemme mukaan Regina on tärkeä molekyyli, joka säätelee pluripotenssia ja alkion kudoksia synnyttävien progenitorisolujen tuotantoa. Olemme yhdistäneet jotain myyttistä johonkin todelliseen. "
Tohtori Kevin Wang
Tulevaisuudessa tutkijat aikovat selvittää, voiko Regina parantaa haavan paranemista ja solujen uudistumista. He haluavat myös etsiä lisää tapoja pitää kantasolut “nuorekkaina” laboratoriossa.
