- Код статьи
- 10.31857/S0475145024020022-1
- DOI
- 10.31857/S0475145024020022
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 55 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 53-67
- Аннотация
- За последние пять лет существенно изменилась парадигма, в рамках которой научное сообщество рассматривает стволовые клетки животных и само понятие “стволовости”. В соответствии с господствовавшей ранее парадигмой, сформировавшейся в ходе изучения млекопитающих, соматические стволовые клетки (ССК) — крайне малочисленные коммитированные клоноспецифичные клетки; их судьбы ограничены тканями/органами, в которых они находятся. Однако исследования, выполненные на водных беспозвоночных, показали, что ССК, напротив, очень многочисленны, морфологически разнообразны, демонстрируют широкий спектр состояний и уровней “стволовости”. Более того, ССК ряда беспозвоночных могут возникать de novo путем трансдифференцировки из дифференцированных соматических клеток. Одну из ключевых ролей в формировании новой парадигмы сыграло изучение представителей типа Porifera. Краткий обзор рассматривает основные положения современной концепции стволовых клеток и роль спонгиологии в формировании новой парадигмы.
- Ключевые слова
- стволовые клетки соматические стволовые клетки Metazoa базальные Metazoa губки археоциты
- Дата публикации
- 18.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 16
Библиография
- 1. Ефремова С.М. 1972. Морфофизиологический анализ развития пресноводных губок Ephydatia fluviatilis и Spongilla lacustris из диссоциированных клеток // Бесполое размножение, соматический эмбриогенез и регенерация. Ред. Б. П. Токин. Л.: Изд-во ЛГУ, 1972. C. 110–154.
- 2. Короткова Г.П. 1981. Общая характеристика организации губок // Морфогенезы у губок. Ред. Короткова Г.П. и др. Труды Биол. ин-та ЛГУ, № 33. с. 5–51.
- 3. Alié A., Hayashi T., Sugimura I. et al. (2015). The ancestral gene repertoire of animal stem cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. E7093–E7100.
- 4. Arendt D., Musser J.M., Bake C. et al. (2016). The origin and evolution of cell types // Nature Reviews Genetics. 2015. V. 17. P. 744–757.
- 5. Ballarin L., Karahan A., Salvetti A. et al. Stem cells and innate immunity in aquatic invertebrates: bridging two seemingly disparate disciplines for new discoveries in biology // Front. Immunol. 2021. V. 12. P. 688106.
- 6. Ben-Hamo O., Rosner A., Rabinowitz C. et al. Coupling astogenic aging in the colonial tunicate Botryllus schlosseri with the stress protein mortalin // Dev. Biol. 2018. V. 433. P. 33–46.
- 7. Cheung T.H., Rando T. A. Molecular regulation of stem cell quiescence // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2013. V. 14. P. 329–40. https://doi.org/10.1038/nrm3591
- 8. Clevers H., Watt F.M. Defining adult stem cells by function, not by phenotype // Ann. Rev. Biochemistry. 2018. V. 87. P. 1015–1027.
- 9. Ereskovsky A.V. Stem cells cell in sponges (Porifera): an update // ISJ-Invert. Survival J. 2019. V. 16. P. 62–63. https://doi.org/10.25431/1824-307X/isj.v0i0.60-65
- 10. Ereskovsky A., Lavrov A. Porifera // Invertebrate Histology. 2021. Elise E. B., LaDouceur E.E.B., Ed., John Wiley & Sons, Inc. P. 19–54. https://doi.org/10.1002/9781119507697.ch2
- 11. Ereskovsky A., Borisenko I.E, Bolshakov F.V., Lavrov A.I. Whole-body regeneration in sponges: diversity, fine mechanisms and future prospects // Genes. 2021. V. 12, 506. https://doi.org/10.3390/genes12040506
- 12. Ereskovsky A., Rinkevich B., Somorjai I.M.L. Adult stem cells host intracellular symbionts: The poriferan archetype // Advances in aquatic invertebrate stem cell research. Balarin L., Rinkevich B., Hobmayer B. Eds. 2022. MDPI Books. P. 80–108. https://doi.org/10.3390/books978-3-0365-16не36-3
- 13. Ereskovsky A., Melnikov N.P., Lavrov A. Archaeocytes in sponges: simple cells of complicated fate // Biol. Rev. 2024. https://doi.org/10.1111/brv.13162
- 14. Fraune S., Yuichi Abe Y., Bosch T. Disturbing epithelial homeostasis in the metazoan Hydra leads to drastic changes in associated microbiota // Environ. Microbiol. 2009. V. 11. P. 2361–2369.
- 15. Funayama N. The cellular and molecular bases of the sponge stem cell systems underlying reproduction, homeostasis and regeneration // Internat. J. Dev. Biol. 2018. V. 62. P. 513–525.
- 16. Funayama N., Nakatsukasa M., Hayashi T., Agata K. Isolation of the choanocyte in the fresh water sponge, Ephydatia fluviatilis and its lineage marker, Ef annexin // Dev. Growth Diff. 2005. V. 47. P. 243–253.
- 17. Funayama N., Nakatsukasa M., Mohri K. et al. Piwi expression in archaeocytes and choanocytes in demosponges: insights into the stem cell system in demosponges // Evol. Dev. 2010. V. 12. P. 275–287.
- 18. Gaino E., Rebora M., Corallini C., Lancioni T. 2003. The life-cycle of the sponge Ephydatia fluviatilis (L.) living on the reed Phragmites australis in an artificially regulated lake // Hydrobiologia. 2003. V. 495. P. 127–42.
- 19. Grün D., Muraro M.J., Boisset J.C. et al. De novo prediction of stem cell identity using single-cell transcriptome data // Cell Stem. Cell. 2016. V. 19. P. 266–277.
- 20. Hackett K., Lynn D., Williamson D. et al. Cultivation of the Drosophila sex-ratio spiroplasma // Science. 1986. V. 232. P. 1253–1255.
- 21. Kobiałka M., Michalik A., Walczak M. et al. Sulcia symbiont of the leafhopper Macrosteles laevis (Ribaut, 1927) (Insecta, Hemiptera, Cicadellidae: Deltocephalinae) harbors Arsenophonus bacteria // Protoplasma. 2016. V. 253. P. 903–912.
- 22. Levy S., Elek A., Grau-Bové X. et al. A stony coral cell atlas illuminates the molecular and cellular basis of coral symbiosis, calcification, and immunity // Cell. 2021. V. 11. P. 2973–2987.
- 23. Li L., Xie T. Stem cell niche: structure and function // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2005. V. 21. P. 605–631.
- 24. Martinez P., Ballarin L., Ereskovsky A.V. et al. Articulating the “stem cell niche” paradigm through the lens of non-model aquatic Invertebrates // BMC Biology. 2022. V. 20:23. https://doi.org/10.1186/s12915-022-01230-5
- 25. Mashanov V.S., Zueva O.R., Rojas-Catagena C., Garcia-Arraras J.E. Visceral regeneration in a sea cucumber involves extensive expression of survivin and mortalin homologs in the mesothelium // BMC Dev. Biol. 2010. V. 10, e117.
- 26. Marescal O., Cheeseman I.M. Cellular mechanisms and regulation of quiescence // Developmental Cell. 2020. V. 55. P. 259–271.
- 27. Melnikov N.P., Bolshakov F.V., Frolova V.S. et al. Tissue homeostasis in sponges: quantitative analysis of cell proliferation and apoptosis // J. Exp. Zool. Pt B: Mol. Dev. Evol. 2022. V. 338. P. 360–381 https://doi.org/10.1002/jez.b.23138
- 28. Minchin E.A. (1900). Sponges — phylum Porifera // Treatise on Zoology. V. 2. The Porifera and Coelenterata. E. Ray Lankaster. Ed. P. 1–178. Adam and Charles Black, London.
- 29. Moore N., Lyle S. Quiescent, slow-cycling stem cell populations in cancer: a review of the evidence and discussion of significance // J. Oncol. 2011. V. 2011, 396076. https://doi.org/10.1155/2011/396076
- 30. Musser J.M., Schippers K.J., Nickel M. et al. Profiling cellular diversity in sponges informs animal cell type and nervous system evolution // Science. 2021. V. 374. P. 717–723.
- 31. Nakanishi N., Jacobs D.K. The early evolution of cellular reprogramming in animals // Deferring Development: Setting Aside Cells for Future Use in Development and Evolution. 2020. (eds C. D. Bishop, B. K. Hall). P. 67–86. Boca Raton, FL: CRC Press.
- 32. Okamoto K., Nakatsukasa M., Alié A. et al. The active stem cell specific expression of sponge Musashi homolog EflMsiA suggests its involvement in maintaining the stem cell state // Mechanisms Dev. 2012. V. 129. P. 24–37.
- 33. Penrose L.S., Penrose R. Impossible objects: a special type of visual illusion // British Journal of Psychology. 1958. V. 49. P. 31–33. https://doi.org/10.1111/j.2044-8295.1958.tb00634.x
- 34. Pflugfelder B., Cary C.S., Bright M. Dynamics of cell proliferation and apoptosis reflect different life strategies in hydrothermal vent and cold seep vestimentiferan tubeworms // Cell Tissue Res. 2009. V. 337. P. 149–165.
- 35. Rinkevich B., Ballarin L., Martinez P. et al. A pan-metazoan concept for adult stem cells: The wobbling Penrose landscape // Biol. Rev. 2022. V. 97. P. 299–325. https://doi.org/10.1111/brv.12801
- 36. Sebé-Pedros A., Chomsky E., Pang K. et al. Early metazoan cell type diversity and the evolution of multicellular gene regulation // Nature Ecol. Evol. 2018. V. 2. P. 1176–1188.
- 37. Simpson T.L . The Cell Biology of Sponges. New York: Springer-Verlag, 1984. 662 p.
- 38. Sogabe S., Hatleberg W.L., Kocot K.M. et al. Pluripotency and the origin of animal multicellularity // Nature. 2019. V. 570. P. 519–522.
- 39. Wagner G.P. Devo-Evo of cell types // Evolutionary Developmental Biology. A Reference Guide. 2019. L. N. De La Rosa, G. B. Müller Eds. P. 511–528. Springer International Publishing, Cham.
- 40. Waddington C.H. The Strategy of the Genes. London: Geo Allen & Unwin, 1957.
- 41. Weissman I. L. Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution // Cell. 2000. V. 100. P. 157–168.
- 42. Yun C.O., Bhargava P., Na Y. et al. Relevance of mortalin to cancer cell stemness and cancer therapy // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 42016.