Клетки, выстилающие мельчайшие сосуды печени, реагируют на механические силы кровотока и выделяют сигналы Wnt. В опытах на мышах эти сигналы помогали поддерживать специализацию соседних клеток печени. Об этом сообщили исследователи Медицинского факультета Мангеймского университета Гейдельберга и Немецкого онкологического исследовательского центра. Их работа вышла 22 августа 2026 года в журнале Nature Communications; 7 октября о ней рассказал материал Universitätsmedizin Mannheim.

В печени есть зоны с разными задачами. Например, гепатоциты у центральной вены участвуют в обмене веществ и обезвреживании чужеродных соединений. Учёные показали, что сосудистые клетки поддерживают такое разделение работы не только под влиянием химических условий, но и реагируя на движение крови.

Как механическая нагрузка становится сигналом

Команда изучала генетически изменённых мышей, клетки эндотелия синусоидов печени, а также модели с разным кровотоком: в организме, в изолированной печени и в клеточной культуре. Чтобы проследить взаимодействия между клетками, исследователи применили одноклеточное секвенирование РНК и пространственную протеомику.

Под воздействием потока эндотелиальные клетки синусоидов, или LSEC, включали программу Wnt, в том числе вырабатывали факторы Wnt2 и Wnt9b. Эти сигналы поддерживали специализацию гепатоцитов в перицентральной зоне. Рецептор Lrp6 был особенно заметен в области центральной вены; расположение другого рецептора, Fzd4, тоже изучали в работе.

Когда у эндотелиальных клеток мышей отключали выработку Wnt-сигналов и усилителя Rspo3, гепатоциты теряли часть признаков перицентральной зоны и приобретали некоторые характеристики портальной. У животных также менялись программы обмена веществ, уменьшалась масса печени и ухудшалось её восстановление после частичного удаления.

Сигналы Wnt влияли и на сами LSEC. Без них клетки хуже перестраивались в ответ на поток, меняли форму и слабее включали гены, связанные с реакцией на сдвиговое напряжение. Снижалось и содержание некоторых белков щелевых контактов, через которые клетки передают друг другу кальциевые сигналы.

В проведённых опытах гипоксия и окислительный стресс не запускали выработку сосудистых Wnt-сигналов. Это поддерживает вывод о роли механических сил кровотока, но не доказывает, что зональность печени зависит только от них.

Механизм можно сравнить с дорожной разметкой, которую подбирают с учётом нагрузки и направления движения. LSEC воспринимают механическое воздействие потока и выделяют локальные сигналы, влияющие на соседние клетки. Представим, что в одном участке печени такой сигнал исчез: клетки не сменят тип мгновенно, но их активные гены и выполняемые функции могут измениться в сторону портального профиля. Это лишь условная иллюстрация наблюдавшегося механизма, а не прогноз для конкретного человека.

До практического применения далеко. Основные эксперименты провели на мышах, а человеческие образцы изучали в наблюдательных разборах отдельных клинических случаев. Поэтому результаты нельзя напрямую переносить на людей. Исследование не проверяло лечение, хотя понимание связи кровотока, сосудистых клеток и Wnt может помочь изучать нарушения зональности при болезнях печени.

При подготовке научной статьи тоже важно точно сопоставлять методы, результаты и ограничения исследования. Статья в Nature Communications.

Схема связи между кровотоком, эндотелиальными клетками синусоидов, сигналами Wnt и специализацией гепатоцитов

Фото: Vector8DIY / Pixabay