Для дифференцировки клеток вкусовых сосочков необходима регуляция выработки секретируемых белков сигнальным путём ALK3–BMP в мезенхиме языка

Вкусовые сосочки — специализированные органы, состоящие из эпителиальной стенки, в которой расположены вкусовые почки, и мезенхимального ядра. В настоящем исследовании показано, что на ранних этапах развития вкусовых сосочков у эмбрионов мыши сигнальный путь костных морфогенетических белков (BMP), опосредованный рецептором I типа ALK3 в мезенхиме языка, необходим для активации Wnt/β-катенинового пути в эпителии и дифференцировки вкусовых сосочков. Условное выключение гена Alk3 в мезенхиме с помощью Wnt1-Cre и Sox10-Cre приводило к отсутствию вкусовых сосочков на стадии E12.0. Биохимический анализ и изучение дифференцировки клеток показали, что сигнальный путь ALK3–BMP в мезенхиме регулирует выработку ранее не описанных секретируемых белков: подавляет выработку белков, препятствующих дифференцировке вкусовых сосочков, и способствует выработке белков, стимулирующих её. При секвенировании РНК целых образцов ткани в эпителии языка выявили значительно больше дифференциально экспрессируемых генов, чем в мезенхиме, при сравнении мышей с условным выключением Alk3 и контрольных животных. Кроме того, у мышей с условным выключением Alk3 активность Wnt/β-катенинового пути в эпителии была снижена; развитие вкусовых сосочков удалось восстановить ингибитором GSK3β LiCl, но не Wnt3a. Полученные данные впервые демонстрируют, что мезенхима языка необходима для дифференцировки клеток вкусовых сосочков.