Моделирование эпителиально-мезенхимных взаимодействий в нормальной, патологической, генетически модифицированной клеточной нише с целью стимуляции эпиморфоной регенерации эпителиальных тканей.

В ходе реализации работ по гранту РНФ №21-74-30015 выявлена высокая гетерогенность клеток стромы исследуемых органов и отсутствие консенсуса, а зачастую и первичных данных относительно фенотипа и функций некоторых популяций мезенхимных клеток, особенно в патологических состояниях. Получены новые данные относительно активации YAP/TAZ сигналинга в физиологических и патологических процессах, однако молекулярные механизмы и эффекты этой активации на динамику эпителио-мезенхимных взаимодействий также остаются невыясненными. Активация YAP в ходе ранозаживления кожи приводит к появлению En1+/CD26+ фибробластов в дерме, формирующих грануляционную ткань и стимулирующих фибротическую прогрессию. Предполагается определить источник этих клеток и охарактеризовать механизмы их элиминации после завершения регенерации. Будет определена роль белковых комплексов MMB/MYB и Brd4/Mediator в YAP-опосредованной экспрессии мишеней, что необходимо для характеристики нормального и патологического клеточного состояния и коррекции последнего. В легких остается актуальным исследование влияния конкретных нишевых клеток на выбор направления дифференцировки стволовых клеток легочного эпителия, особенно в контексте развития патологических процессов. Будет проанализирована динамика изменений клеточного состава и межклеточных взаимодействий. Для этого будет использована модель органотипического культивирования срезов легких и получение органоидов из клеток человека путем дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. В норме YAP контролирует пролиферативную и функциональную активность эпителия легких, а также воздействует на сигнальный каскад TGFβ, канонический и неканонический WNT и JAK/STAT. Взаимодействие с этими сигнальными каскадами указывает на потенциальную вовлеченность YAP в патологическую прогрессию, что требует дальнейшего изучения. В эндометрии ранее нами охарактеризована CD90+популяция стромальных клеток. Обнаружено, что во время имплантации и раннего постимплантационного периода размер этой популяции увеличивается, а в условиях ее культивирования in vitro улучшает инвазию эмбриона, что указывает на её особую роль в имплантации. CD90 ингибирует TGF-β сигналинг в соседних клетках, предотвращая воспаление и фиброз. Наши данные также свидетельствуют о высокой активности тиреоидного сигналинга и YAP/TAZ, участвующих в фибротических процессах. В связи с этим, актуальной является задача изучить вклад CD90+ клеток в развитие воспаления, поскольку дисбаланс между про- и противовоспалительными факторами часто приводит к ранней потере беременности. На разработанной модели эпителиально-стромальных органоидов мы показали, что экспрессия CD90 в клетках стромы эндометрия зависит от прямого контакта с эпителием. Ингибирование YAP/TAZ в полученных конструктах приводит к потере поверхностного маркера стромальными клетками и уплощению эпителиального слоя, что подразумевает механизм взаиморегуляции фенотипа эпителиальных и стромальных клеток путем механотрансдукции через CD90 и YAP/TAZ. Планируется провести исследование этого механизма в контексте выяснения роли эпителиально-мезенхимных взаимодействий в поддержании гомеостаза ткани. В качестве дополнительной клеточной популяции, регулирующей эпителио-мезенхимные взаимодействия, мы планируем рассмотреть тканеспецифические Т регуляторные лимфоциты (Трег). Современные подходы к изучению регенерации различных органов отводят важную роль иммунным клеткам в качестве ключевого компонента микроокружения. Показано, что Трег принимают участие в регенерации кожи, при фибротических процессах в коже и лёгких, а также в процессе образования опухолей. Известны исследования, в которых эти клетки были как мишенью, так и инструментом для терапии таких патологий, как диабет, астма и псориаз. Мы планируем рассмотреть Трег в качестве потенциального терапевтического средства. В дальнейшем мы предполагаем возможность дополнить этот подход за счет использования клеточного секретома.