CC BY
0УДК 57.086.832
КО-КУЛЬТИВАЦИЯ ПЕРВИЧНЫХ КУЛЬТУР НЕЙРОНАЛЬНЫХ КЛЕТОК РЫБЫ DANIO RERIO В ГРАДИЕНТ-ПРОДУЦИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ
DOI 10.24412/CL-37228-2024-164-166
В. С. Лагунов, С. В. Жирнов, С. Ш. Каршиева, Т. А. Тунеков, Ф. С. Сенатов
Национальный исследовательский технологический университет
«МИСИС», Москва, Россия E-mail: m2103383@edu.misis.ru
Аннотация. Ко-культивация трёхмерных клеточных культур может обеспечить максимально близкое воспроизведение физиологических свойств нативной ткани in vitro. Разработанная нами градиент-продуциру-ющая система позволяет изучить влияние градиента концентрации биологически активных молекул на направление роста и дифференцировку одномерной первичной нейроглиальной культуры рыбы Danio rerio при ко-куль-тивации с клетками в трехмерной матрице на основе гидрогеля.
Ключевые слова: 3D-культура клеток, градиент-продуцирующая система, градиент концентрации, Danio rerio, первичная нейроглиальная культура.
Трехмерные матрицы на основе гидрогеля представляют собой многообещающую модель для исследований нейрональных клеток в норме и патологии in vitro, позволяя более точно, по сравнению с одномерными культурами, воспроизводить физиологические свойства нативной ткани [1]. Ко-культивация нейронов различных структур ЦНС обеспечивает потенциал проводить комплексные исследования электрофизиологических, метаболических и генетических факторов, опосредующих нейрогенез и патогенез человека [2; 3].
Факторы роста играют важную роль в развитии и регенерации нервной системы путем стимуляции роста, дифференцировки и направления нейрональных отростков. В данном исследовании было разработано градиент-продуцирующее устройство (ГПУ), которое способно создавать градиент концентрации факторов роста для направления нейритов и изучения сформированной внутри гидро-
геля нейроглиальной сети с использованием гистологических методов и конфокальной микроскопии. Система включает в себя корпус из трех деталей и крепежные болты из полиамида, две камеры с микропористой трековой мембраной из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), уплотнительные кольца из силикона, закрепленные с использованием полидиметилсилоксанового компаунда, а также аль-гинат-желатиновый гидрогель.
Микропористая мембрана, размещенная между двумя камерами, используется для отделения сомы нейронов от нейритов. В нижней камере расположен двухслойный гидрогель из альги-нат-желатина, сшитый раствором CaCl2 с концентрацией 0,4 М. В проведенном исследовании первый слой содержит первичную культуру нейрональных клеток рыбы Danio rerio, а второй слой — фактор роста NGF, диффундирующий вверх. Через верхнюю камеру нейроны Danio rerio, помеченные CFSE для отслеживания нейритов, посажены на мембрану для роста нейритов в направлении положительного градиента концентрации хемоаттрактантов внутрь геля. В исследовании сделаны гистологические срезы композита из гидрогеля с клетками и полимера с максимальным сохранением структуры системы, что позволяет детально наблюдать за морфологией, полученной нейроглиальной сети.
Список литературы
1. BellamkondaR., et al. Hydrogel-based three-dimensional matrix for neural cells // Journal of biomedical materials research. — 1995. — V. 29. — No. 5. — P. 663-671.
2. Andersen J., et al. Generation of functional human 3D cortico-motor assembloids // Cell. — 2020. — V. 183. — No 7. — P. 1913-1929. e26.
3. Zhou L., et al. In Vitro Models of Amyotrophic Lateral Sclerosis // Cellular and Molecular Neurobiology. — 2023. — V. 43. — No 8. — P. 3783-3799.
CO-CULTIVATION OF PRIMARY CULTURES OF NEURONAL CELLS OF DANIO RERIO FISH IN A GRADIENT-PRODUCING SYSTEM
Abstract. The co-cultivation of three-dimensional cell cultures can ensure the closest possible reproduction of the physiological properties of native tissue in vitro. The gradient-producing system that we developed allows us to study the
effect of the concentration gradient of biologically active molecules on the growth direction and differentiation of the one-dimensional primary neuroglial culture of Danio rerio fish during co-cultivation with cells in a three-dimensional hydrogel-based matrix.
Key words: 3D cell culture, gradient-producing system, concentration gradient, Danio rerio, primary neuroglial culture.
