Журнал регенеративной медицины

Регенеративная биология

Замена поврежденных тканей и органов трансплантатами тканей и органов или бионическими имплантатами имеет серьезные недостатки. Регенеративная биология стремится понять клеточные и молекулярные различия между регенерирующими и нерегенерирующими тканями. Регенерация осуществляется тремя механизмами, каждый из которых использует или производит разные типы клеток, способных к регенерации. Компенсаторная гиперплазия – это регенерация за счет пролиферации клеток, которые сохраняют все или большую часть своих дифференцированных функций (например, печени). Земноводные-уроделы регенерируют различные ткани путем дедифференцировки зрелых клеток с образованием клеток-предшественников, способных к делению. Все способные к регенерации клетки имеют две общие черты. Во-первых, они не являются окончательно дифференцированными и могут повторно вступать в клеточный цикл в ответ на сигналы в среде повреждения. Во-вторых, их активация неизменно сопровождается растворением внеклеточного матрикса (ECM), окружающего клетки, что позволяет предположить, что ECM является важным регулятором их состояния дифференцировки.

Регенерация сложных структур после травмы требует кардинальных изменений в клеточном поведении. Регенерирующие ткани инициируют программу, которая включает в себя разнообразные процессы, такие как заживление ран, гибель клеток, дедифференцировка и пролиферация стволовых клеток (или клеток-предшественников); более того, вновь регенерированные ткани должны интегрировать сигналы полярности и позиционной идентичности с уже существующими структурами тела. Подходы к нокдауну генов, а также анализ клонов и функциональный анализ на основе трансгенеза сыграли важную роль в расшифровке различных аспектов регенеративных процессов на различных моделях животных для изучения регенерации.