CC BY
11
Регуляция синтеза и секреции компонентов внеклеточного матрикса дермальными фибробластами может позволить ускорять заживление ран и подавлять развитие фиброза. Известно, что растительные гормоны аб-сцизовая кислота (АБК) и гиббереллиновая кислота (ГК) могут оказывать влияние на секреторную активность некоторых типов клеток человека (р-клеток островков Лангерганса, энтероэндокринных клеток, мезенхимных стромальных клеток). Поэтому целью нашей работы было исследовать влияние растительных гормонов АБК и ГК на секреторно-синтетическую активность культивируемых дермальных фибробластов человека.
Фибробласты синтезируют и секретируют компоненты внеклеточного матрикса, среди которых наиболее распространёнными в соединительной ткани коллагеновы-ми и неколлагеновыми белками являются проколлаген I и фибронектин, соответственно. Анализ уровня синтеза проколлагена I и фибронектина с помощью вестерн-блот-тинга показал, что АБК вызывает повышение уровня синтеза проколлагена I и фибронектина в дермальных фибро-бластах, а ГК — снижение уровня синтеза проколлагена I. Анализ уровня секреции проколлагена I и фибронектина с помощью ИФА показал, что АБК стимулирует секрецию проколлагена I и не влияет на секрецию фибронектина, а ГК стимулирует секрецию фибронектина, не влияя при этом на секрецию проколлагена I. Полуколичественный анализ содержания коллагеновых и неколлагеновых белков во внеклеточном матриксе после культивирования с АБК и ГК показал, что при действии АБК содержание кол-лагеновых и неколлагеновых белков в матриксе, формируемом дермальными фибробластами, повышается, а при действии ГК содержание коллагеновых белков снижается.
В организме млекопитающих фибробласты способны дифференцироваться в миофибробласты, играющие важную роль в заживлении ран. Оценка уровня синтеза основного маркёра миофибробластов a-SMA с помощью вестерн-блоттинга и подсчёт доли миофибробластов в популяции дермальных фибробластов с помощью иммуно-цитохимического выявления a-SMA показал, что АБК стимулирует увеличение уровня синтеза a-SMA и количества миофибробластов в популяции дермальных фибробла-стов, а при действии ГК уровень синтеза a-SMA снижается и количество миофибробластов уменьшается.
Таким образом, АБК стимулирует синтез и отложение коллагеновых и неколллагеновых белков дермальными фибробластами и повышает количество миофибробла-стов, что может быть использовано для ускорения заживления ран. В свою очередь, ГК подавляет синтез и отложение коллагеновых белков, что может быть использовано для подавления развития фиброза. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 19-01500233 и 20-315-90118) в рамках научного проекта государственного задания МГУ № 121032300098-5.
ДЛИТЕЛЬНОЕ СОКУЛЬТИВИРОВАНИЕ ГЕМОПОЭТИЧЕСКИХ КЛЕТОК ПУПОВИННОЙ КРОВИ И МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭФФЕКТОВ МИКРОГРАВИТАЦИИ
Е.А. Тырина, Л.Б. Буравкова
ГНЦ РФ - ИМБП РАН, Москва, Россия e-mail: eagolikovamsu@gmail.com
Ключевые слова: микрогравитация, сокультивирование, МСК, мононуклеары пуповинной крови.
Известно, что длительные космические полеты оказывает негативное влияние на гемопоэз, поэтому актуальными являются исследования влияния микрогравитации на гемопоэтические клетки различной степени коммитирования. Важная роль в поддержании гемопоэ-тического микроокружения принадлежит мезенхималь-ным стромальным клеткам (МСК), которые участвуют в создании ниши для пролиферации гемопоэтических предшественников. Целью данной работы было изучение эффектов 21-суточного моделирования микрогравитации в модели совместного культивирования гемопоэти-ческих клеток, выделенных из пуповинной крови, и МСК.
Мононуклеары пуповинной крови и МСК культивировали в течение 72 часов, после чего удаляли неадге-зированные клетки. МСК с ассоциированными к ним ге-мопоэтическими клетками продолжали культивировать в статическом контроле и на машине случайногопозици-онирования (RPM) в течение 21 суток. Оценивали количество суспензионной и адгезированной фракций гемо-поэтических клеток. С помощью проточной цитометрии определяли иммунофенотип ассоциированных с МСК клеток, а также клоногенный потенциал суспензионной фракции (количество колониеобразующих единиц — КОЕ).
После экспозиции на RPM количество ассоциатов МСК и гемопоэтических клеток не изменилось. При этом доля CD45+ клеток, в среднем, была в полтора раза ниже при моделировании эффектов микрогравитации. В составе МСК-ассоциированной фракции наблюдали снижение доли клеток моноцитарной и эритроидной линии, а также увеличение доли клеток гранулоцитарного ростка. Кроме этого, отмечалось снижение доли ранних гемопоэтических предшественников. Количество суспензионных клеток и содержащихся среди них КОЕ достоверно не изменилось после экспозиции на RPM. Однако произошло снижение доли унипотентных КОЕ-гранулоцитов и увеличение доли КОЕ-моноцитов. Общая клеточность колоний была идентичной в обеих группах. При этом иммунофенотипирова-ние колоний показало значительное снижение доли клеток эритроидной линии, что свидетельствует о более коммити-рованном составе эритроидных предшественников при моделировании эффектов микрогравитации.
Таким образом, 21-суточное моделирование эффектов микрогравитации в модели сокультивирования МСК и гемопоэтических клеток, приводило к снижению доли гемопоэтического компартмента, а также изменению соотношения и распределения клеток различных гемопоэтических ростков между фракциями. Снижение доли ранних гемопоэтических предшественников в МСК-ассоциированной фракции и клеточности эритроид-ных колоний в совокупности может свидетельствовать о преобладании коммитированности гемопоэтических клеток в условиях моделирования микрогравитации. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-04026.
ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ИНИЦИАЦИИ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК
П.А. Тюрин-Кузьмин, В.И. Чечехин, К.Ю. Кулебякин, В.С. Попов, Н.И. Калинина, В.А. Ткачук
Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: tyurinkuzmin.p@gmail.com
Ключевые слова: мультипотентные мезенхимные стро-мальные клетки, мезенхимные стволовые клетки, инициация дифференцировки, норадреналин, гормональная регуляция.
Накопление избыточного веса и ожирение являются одними из ключевых проблем современной медицины. Проблема ожирения вызвана, главным образом, преобладанием неправильной культуры питания вкупе с сидячим образом жизни и работы большинства людей и все возрастающим постоянным психоэмоциональным стрессом. Кроме того, генетическая предрасположенность или нарушения метаболизма могут приводить к развитию ожирения. Ассоциированные с ожирением заболевания, такие как сахарный диабет, метаболический синдром и сердечно-сосудистые заболевания являются одними из ведущих причин инвали-дизации и потери трудоспособности людей. Ключевую роль в процессе развития ожирения играет нарушение организменных процессов обновления и поддержания здорового состояния жировой ткани. При этом в жировой ткани нарушаются процессы закладки новых адипоцитов из резидентных стволовых клеток (муль-типотентных мезенхимных стромальных клеток, МСК). В результате в жировой ткани накапливаются крупные старые гипертрофированные адипоциты, демонстрирующие нарушенную чувствительность к гормональным сигналам и отсутствие способности к продукции важных для метаболического здоровья ткани адипо-кинов. С другой стороны, в здоровой жировой ткани могут закладываться так называемые бежевые ади-поциты. Это клетки, родственные белым адипоцитам, но по своим функциям и морфологии похожие на бурые адипоциты. Они способны сжигать жиры, рассеивая энергию в тепло. Они эффективно редуцируют объем жировой ткани без накопления продуктов метаболизма триглицеридов, что происходит в случае повышения катаболической активности белых адипоцитов. Таким образом, для предотвращения развития и прогрессии ожирения перспективным является подход к стимуляции процессов закладки новых молодых белых адипо-цитов в жировой ткани и индукции их дифференциров-ки в бежевые адипоциты.
В данной работе мы выясняли молекулярные механизмы регуляции коммитирования и потенциации МСК в различные направления дифференцировки, важные для поддержания здоровья жировой ткани и эффективного и безопасного лечения ожирения и сопряженных с ним болезней. Мы показали уникальный сигнальный феномен гетерологической сенситизации МСК, при котором появляется группа клеток с повышенной чувствительностью к норадреналину [1,2]. При их стимуляции появляется группа «инициированных» к дифференцировке МСК. Для того, чтобы выбрать направление дифферен-цировки между белыми и бежевыми адипоцитами, МСК должны войти в это инициированное состояние, из которого они уже коммитируются и направляются в выбранное направление. Работа поддержана грантом РНФ № 21-15-00311 «Механизмы межклеточной коммуникации в поддержании гомеостаза и регуляции обновления жировой ткани».
Литература:
1. Tyurin-Kuzmin, P. A., Fadeeva, J. I., Kanareikina, M. A., et al. Sci.
rep., 2016. 6(1), 1-9.
2. Tyurin-Kuzmin, P. A., Dyikanov, D. T., Fadeeva, et al. Sci. data,
2018. 5(1), 1-8.
ОСОБЕННОСТИ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ИНКУБАЦИОННОМ ПЕРИОДЕ НОВОЙ КОРОНАВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ (НКВИ)
В.А. Уметбаева, О.И. Желтова, И.В. Меледина
ФГБУ НИИ фундаментальной и клинической иммунологии, Новосибирск, Россия
e-mail: nika_kanke@mail.ru
Ключевые слова: новая коронавирусная инфекция [НКВИ], иммунитет.
Влияние НКВИ на дифференцировку и активность клеток иммунной системы активно исследуется. Согласно литературным данным НКВИ характеризуется общей лимфопенией, ослаблением Т-клеточного звена иммунитета [1,2,3], снижением количества NK-клеток [1,2], фагоцитарной активности нейтрофилов [2], недостаточностью В-лимфоцитов [1], повышением концентрации IgA и IgM [1], IL-8 [1], повышением поглотительной способности и ферментативной активности нейтрофилов [1].
Нами было обследовано 8 человек, находившихся в инкубационном периоде заболевания, из них 2 мужчин и 6 женщин, средний возраст 44 года; 5 из них переболели НКВИ в легкой форме, у троих было сред-нетяжелое течение заболевания. У пациентов в целом по группе достоверно снижено абсолютное и относительное количество CD8+Т-лимфоцитов, нейтрофилов, продуцирующих активные формы кислорода, достоверно снижено количество NK-клеток, по сравнению с контрольной группой, при этом увеличено процентное количество моноцитов. Также, мы выявили достоверные различия в количестве моноцитов, продуцирующих активные формы кислорода между пациентами с легкой и средней степенью тяжести. В группе пациентов со среднетяжелым течением заболевания достоверно снижено количество моноцитов и нейтрофилов, продуцирующие активные формы кислорода, по сравнению с контрольной группой. У пациентов с легкой степенью тяжести течения заболевания достоверно снижен уровень CD8+ Т-лимфоцитов, NK-клеток, нейтрофилов, продуцирующих активные формы кислорода, а также повышено процентное содержание моноцитов в сравнении с контрольной группой. По общему анализу крови есть тенденция к абсолютному моноцитозу в целом по группе, достоверно выше относительный моноцитоз в целом по группе и в группе с легким течением заболевания. Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о том, что НКВИ даже в инкубационном периоде влияет на активность различных клеток иммунной системы.
Литература:
1. Кальгина Г.А., Курлаева Л.В. и др. Восьмой сборник научных работ, посвященный 55-летнему юбилею Тюменского научно-исследовательского института краевой инфекционной патологии. Тюмень, 2020, С. 70-76.
2. Кречетова Л.В., Инвияева Е.В. и др. Акушерство и гинекология, Москва 2020. С. 75-85.
3. Никитин Ю.В., Александрова Е.В. и др. Лечение и профилактика, Санкт-Петербург, 2021. С. 12-20.
