Группа ученых из Университета Кумамото, Япония, в ходе исследования получили данные о том, что мышцы и резидентные мышечные стволовые клетки,которые ответственны за регенерацию мышечной ткани, сохраняют память о своей локализации в теле .Как оказалось, такая память о локализации связана с паттерном экспрессии группы генов гомеобокса (Hox), который участвует в формировании тела плода .Данные исследования могут позволить понять патогенез генетически детерминированных заболеваний мышц ( например, мышечной дистрофии), при которых повреждение мышечной ткани зависит от типа мышц и помочь в разработке методов регенеративной медицины на основе позиционной памяти.
Существуют разные виды мышечной дистрофии, которые очень сложно лечить, и у них различная локализация симптомов. Таким же образом, возрастная потеря мышечной ткани (саркопения) развивается не одинаково по всему телу. И такая разная локализация симптомов не объясняется различием в физической активности или типах мышечных волокон.
Происхождение клеток, из которых формируются мышцы, связано со стадией развития плода. В развитии мышц конечностей играют роль определенные молекулярные механизмы, связанные с происхождением. Но связь свойств взрослых скелетных мышц с положением в теле после рождения не учитывалась. Ученые поставили задачу провести визуализацию информации о локализации в теле с помощью изучения состояния эпигенома и экспрессивных паттернов генов мышц скелета и стволовых мышечных клеток, отвечающих за регенеративную активность.
В ходе эксперимента на животных они использовали стволовые клетки скелетной мышечной ткани, которые были выделены из мышц задних конечностей и головы взрослых мышей. Ученые изучили специфичность позиционирования на уровне эпигенома с помощью изучения ДНК-метилирования. Были обнаружены характерные различия в метилировании ДНК в локусах гомеобокса (Hox). Кроме того, также была отмечена высокая экспрессия гена Hox-A.Как известно, многие из генов Hox-A показывают паттерны экспрессии во внутриутробном развитии плода. Полученные данные позволили предположить, что мышцы скелета и стволовые мышечные клетки во время формирования плода запоминают позиционную информацию.
