Введение

Канадский исследователь в области клеточной биологии, профессор Чарльз Филипп Леблон (5 февраля 1910 года – 10 апреля 2007 года) был пионером клеточной биологии и исследований стволовых клеток, а также канадским профессором анатомии. Леблон известен разработкой авторадиографии и своими работами, демонстрирующими непрерывное обновление клеток, независимо от возраста.

Ранние годы

CP Leblond родился в Лилле, Франция, в 1910 году, сыном строительного подрядчика, скончавшегося, когда Леблонду было всего 10 лет, оставив его мать воспитывать четверых сыновей одна. Будучи блестящим студентом, Леблон колебался между профессиями кинопродюсера, архитектора и ученого. В итоге он выбрал науку и поступил на медицинский факультет Парижского университета. Его увлек первый курс по гистологии, и он решил посвятить себя этой области. Леблон получил степень доктора медицины в Парижском университете в 1934 году. Его докторская диссертация была посвящена гистохимической локализации аскорбиновой кислоты, которую он обнаружил в наибольшей концентрации в клетках, секретирующих стероиды. Это исследование, поддержанное постдокторантской стипендией Рокфеллера, привело его в 1935 году в ориентированный на эндокринологию отдел анатомии Йельского университета, где он изучал факторы, влияющие на материнское поведение. Там он встретил свою жену, Гертруду Стерншусс, с которой прожил в браке 64 года. У Леблонда было четверо детей, которым он дал имена, начинающиеся на букву "П": Филипп, Поль, Пьер и (Мари) Паскаль. У него также было семеро внуков. В 1937 году Леблон присоединился к Лаборатории атомного синтеза в Париже, занимавшейся получением радиоактивных изотопов для изучения судьбы различных молекул в биологических процессах. Под руководством Антуана Лакассаня Леблон ввёл радиойод-128 крысе и обнаружил, что метка быстро накапливается в щитовидной железе, предположительно, включаясь в тиреоглобулин – предшественник гормона щитовидной железы. Для более точной локализации метки в ткани щитовидной железы Леблон попытался использовать новую технику авторадиографии. К сожалению, первая попытка Леблонда использовать авторадиографию оказалась неудачной, поскольку изотоп радиойода-128 с его чрезвычайно коротким периодом полураспада (25 минут) распадался настолько быстро, что оставалось слишком мало радиоактивности для регистрации на фотографической эмульсии.

Развитие авторадиографии

В 1941 году Леблон переехал в Университет Макгилла в качестве лектора по гистологии и быстро продвинулся до ассистента (1943), доцента (1946) и затем полного профессора анатомии (1948). Он занимал должность заведующего кафедрой анатомии с 1957 по 1974 год. В Макгилле Леблон использовал недавно доступный радиоиод-131 с периодом полураспада 8 дней, чтобы повторить свой ауторадиографический эксперимент на ткани щитовидной железы. С помощью этого метода разрешающая способность была менее 100 мкм, но, тем не менее, ему удалось локализовать радиоактивность в конкретных [фолликулах] щитовидной железы. Ранняя карьера Леблона в Макгилле была прервана Второй мировой войной, во время которой он служил в Силах Свободной Франции. Его сначала направили в Рио-де-Жанейро, а затем в Лондон, где он проводил медицинские осмотры потенциальных солдат. «В 1946 году, после возвращения в Монреаль со службы в Силах Свободной Франции, мне стало очевидно, что грубый метод, ранее использовавшийся для радиоавтографии, необходимо усовершенствовать». В сотрудничестве с Леонардом Беланжером Леблон работал над повышением разрешения авторадиографической техники. Физик Пьер Демерс посоветовал им расплавить эмульсию со слайдов-фонарей Eastman Kodak, нанести ее непосредственно на срезы, а затем проявить эмульсию, пока она все еще прикреплена к гистологическим срезам. Это привело к десятикратному улучшению разрешения. Впоследствии Леблон и его коллеги разработали метод, при котором гистологические слайды непосредственно погружались в жидкую эмульсию. Использование более тонких срезов и эмульсионных покрытий привело к дальнейшему прогрессу в разрешении, а внедрение трития стало важной технической вехой. Процедура высокоразрешающей авторадиографии до сих пор используется молекулярными биологами для обнаружения молекул РНК in situ и изучения локализации генов и последовательностей ДНК.

Исследования оборота элементов

Леблон использовал авторадиографию для введения радиоактивных предшественников ДНК и последующего изучения обновления и судьбы клеток нескольких основных типов тканей. Он впервые показал, что большинство клеток и тканей организма взрослого человека подвергаются непрерывному обновлению. Используя математические модели и современные методы количественной оценки, Леблон и его коллеги с поразительной точностью оценили скорость обновления и митотической активности множества типов клеток. Он и его коллеги сделали важные открытия, которые позволили ввести понятие "временного аспекта" в изучение клеток и тканей, открыв путь к пониманию клеточного цикла и идентификации стволовых клеток.

Непрерывный синтез белка в живых клетках

Когда Леблон и его коллеги использовали 14C-бикарбонат, а затем 35S-меченые аминокислоты для изучения синтеза белка, они были удивлены, обнаружив, что практически все клетки организма включали метку. Это привело их к выводу, считавшемуся в то время неортодоксальным, что все клетки непрерывно синтезируют белки. Это было одним из первых свидетельств, опровергших концепцию специфичности и поддержавших идею о том, что большинство клеток мультипотентны в своих функциях. Примечательно, что авторадиографические исследования Леблона в этот период также разрешили дискуссию относительно клеточного места синтеза рибонуклеиновой кислоты. Используя радиоактивно меченый цитидин в сорока типах клеток, он и его коллеги впервые убедительно показали, что РНК непрерывно синтезируется в ядре и затем перемещается в цитоплазму.

Роль аппарата Голги в гликозилировании белков

Большинство белков организма гликозилированы, хотя содержание углеводов в белках весьма вариабельно. Леблон в более ранних исследованиях показал, что область Гольджи в большинстве типов клеток интенсивно окрашивается методом периодической кислоты Шиффа, который специфически предназначен для выявления белков, богатых углеводами и содержащих 1,2-гликоли. При исследовании в электронный микроскоп с использованием метода периодической кислоты и серебра был обнаружен градиент интенсивности окрашивания от цис- до транс-стороны аппарата Гольджи, что указывало на присоединение углеводных остатков к белкам именно в этом месте. Для проверки этой гипотезы Леблон и Нейтра в 1966 году провели световые и затем электронно-микроскопические ауторадиографические исследования, введя крысам 3H-глюкозу или 3H-галактозу. Уже через десять минут метка была отчетливо локализована в аппарате Гольджи бокаловидных клеток кишечника, что свидетельствовало о том, что именно здесь происходит присоединение сахарных остатков при синтезе углеводных боковых цепей муциновых гликопротеинов. Это открытие оказало огромное влияние на научное сообщество, став первым доказательством функциональной роли аппарата Гольджи в процессе синтеза.

Другие исследования

Другие классические работы включают в себя: установление механизмов роста скелетных костей посредством отложения остеобластами и ремоделирования остеокластами, раннее открытие биогенеза и метаболизма тироксина и выявление трийодтиронина, раннее предсказание полуконсервативной репликации ДНК, опубликованное вскоре после статьи Уотсона и Крика в журнале Nature, открытие аксонального транспорта, исследование Warshawsky и соавторов, показавшее, что вновь синтезированные белки проходят обработку от шероховатого эндоплазматического ретикулума через аппарат Гольджи в гранулы панкреатического зимогена (в условиях жесткой конкуренции с лабораторией Palade в Университете Рокфеллера), первое осознание того, что аппарат Гольджи является местом терминального гликозилирования, открытие клеточной оболочки, клеточный биогенез коллагена и новые данные об ультраструктуре базальной мембраны.

"Пенсия" и последующие дни

В 65 лет, вместо того чтобы выходить на пенсию, Леблон продолжил свои исследования, получив стипендию NIH Fogarty в Национальном институте стоматологических исследований, где он изучил иммуногистохимию. Это положило начало двадцатилетнему молекулярному исследованию, завершившимся разработкой концепции базальной мембраны как интегрированного полимера.

Леблона настигла смерть раньше его жены, Гертруды Штерншусс, скончавшейся в 2000 году. После смерти Гертруды Леблон женился на своей подруге детства, Одетте Ленгранд, в 2001 году, когда обоим было по 91 году. Одетт умерла в 2004 году.