Самки мышей не смогли набрать мышечную массу без рецептора к эстрогену

Рецептор женского полового гормона эстрогена участвует в процессах развития и регенерации мышечной ткани у самок мышей, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Stem Cell Reports. Исследователи заблокировали эстрогеновые рецепторы в мышечных клетках мышей и выяснили, что регенерация тканей у модифицированных самок происходит хуже, чем у самцов. Дальнейший анализ показал, что эстрогеновый рецептор играет важную роль в размножении мышечных стволовых клеток, контролируя работу генов межклеточного пространства, которые поддерживают их популяцию. 

Мышечная ткань довольно пластична: она способна менять свою массу в зависимости от физической нагрузки или восстанавливаться после травмы. Увеличение объема мышц происходит благодаря сателлитам — стволовым клеткам-спутницам. Сателлиты делятся и образуют новые мышечные волокна. Известно, что мышечная масса зависит от разных гормонов: в том числе и от половых. На набор массы и восстановление мышц у женщин влияет эстроген. Рецепторы к этому гормону есть во многих типах клеток, включая мышечные клетки и сателлиты. В комплексе с эстрогеном эти рецепторы способны активировать работу генов в ядре клетки.

Исследователи из Университета Кумамото под руководством Юсуке Оно (Yusuke Ono) создали трансгенных мышей, рецепторы которых отключались в мышечной ткани после введения антибиотика. Оказалось, что у самок с отключенными рецепторами к эстрогену вес снижался на 30 процентов, а вот у самцов — оставался прежним (p < 0,01). Тогда исследователи провели на мышах беговые тесты и проверили соотношение типов мышечных волокон. Трансгенные животные не отличались от контрольной группы по этим показателям.

Чтобы исследовать работу эстрогенового бета-рецептора в стволовых клетках, биологи создали новых трансгенных мышей и отключили им рецепторы в сателлитах. Они повредили мышцы мышей инъекциями ядовитого хлорида бария и проверили регенерацию их тканей. Мышечные ткани у самок восстанавливались хуже, чем у самцов. Также в мышцах самок обнаружили отложения коллагена и жировой ткани.

Ученые изолировали сателлитные клетки, чтобы изучить влияние эстрогеновых рецепторов на их жизненный цикл. Оказалось, что без этих рецепторов клетки-сателлиты хуже делятся и чаще умирают. Установление последовательности РНК в клетках с работающими и неработающими рецепторами эстрогена показало, что в последних не активны гены связанные с межклеточным пространством. Исследователи считают, что эстрогеновые рецепторы контролируют размножение клеток сателлитов через работу генов межклеточного пространства, которые поддерживают свойства стволовых клеток. Это отражается на способности мышц к регенерации и развитию.

Развитие мышечной ткани у мышей изучают не только в гравитационном поле Земли, но и в космосе. Недавно биологи исследовали мышь, которая провела в космосе 33 дня. Они выяснили, что потерю костной и мышечной массы, вызванную длительным нахождением в условиях микрогравитации, можно предотвратить, если вводить ингибитор белка миостатина — он подавляет мышечный рост.

Анна Муравьева