CC BY
3
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
207
ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ТРОЙНЫХ БЛОК-
СОПОЛИМЕРОВ ПЛА-ПЭГ-ПЛА В ВОДНОЙ
СРЕДЕ
А.С. Семкина1 2, Ю.Д. Загоскин2, С.Н. Чвалун1, 2
1 Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
2 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
e-mail: anya.semkina.97@bk.ru
Ключевые слова: 3й-биопечать, гидрогели, тройные блок-
сополимеры, полилактид, политиленгликоль.
Трехмерная (3D) биопечать — это новая технология в области тканевой инженерии. Возможность быстрого создания сложных биомиметических структур с высокой точностью, за счет послойного наложения, делает ее многообещающим инструментом для создания искусственных тканей или органов. Разработка новых биоматериалов (биочернил) в тканевой инженерии является чрезвычайно актуальной научной задачей. Подходящие материалы должны обладать следующими характеристиками: биосовместимость, структурная стабильность при печати и применении, необходимые механические и реологические свойства, а также иметь возможность нести факторы роста, стимулирующие развитие клеток [1].
Создание биочернил на основе гидрогелей — одно из перспективных направлений в современной науке [1, 2]. В последнее время исследователи уделяют больше внимания стимул-чувствительным гидрогелям, которые изменяют свои свойства при помещении их в физиологические условия. Особый интерес представляют гидрогели на основе блок-сополимеров этиленгликоля в качестве гидрофильного и алифатического эфира в качестве гидрофобных блоков [3].
В рамках данной работы были получены серии тройных блок-сополимеров с использованием катализаторов 1,8-Диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен (ДБУ) и октаноата олова (II) на основе кристаллизующихся и аморфных полилактидных блоков со степенями полимеризации от 15 до 60. Соотношение ПЛА/ПЭГ: от 15/104 до 66 /104 и от 15/45 до 25/45.
Были приготовлены водные растворы триблок-со-полимеров и получены гидрогели с концентрациями от 13 до 30 мас.% и построены фазовые диаграммы перехода золь-гель.
Определено, что для сополимеров с L-лактидным блоком требуется меньшая степень полимеризации по сравнению с сополимерами на основе D,L-лактидного блока, для образования гидрогелей. Найдена зависимость свойств гидрогелей от способа синтеза тройных блок-сополимеров. Так в случае водного раствора на основе триблок-сополимера, полученного с использованием октаноата олова (II), наблюдается золь-гель-золь переход, в отличие от сополимеров синтезированных на ДБУ, что, по всей видимости, связано с различной полидисперсностью гидрофобных блоков. Исследование выполнено за счет средств госзадания НИЦ «Курчатовский институт».
Литература:
1. Chamkouri, H., Chamkouri M. American Journal of Biomedical
Science & Research. 2021. V.11. № 6. P. 485.
2. Kirillova A., Yeazel T.R., Asheghali D. et al. Chemical Reviews.
2021. V. 121. № 18. P.11238.
3. Zhou Y., Cui Y.C., Wang L.Q. Int J Bioprint. 2021. V.7. № 3.
P. 140.
МУЛЬТИПОТЕНТНЫЕ СТРОМАЛЬНЫЕ
КЛЕТКИ (МСК) ТОРМОЗЯТ
ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ МИОБЛАСТОВ ПРИ
МОДЕЛИРОВАНИИ ЛЛПМД IN VITRO
О.О. Сербина, Е.В. Киселева, Е.С. Васецкий
Институт биологии развития им. НК. Кольцова РАН,
Москва, Россия
e-mail: olatyeva94@gmail.com
Ключевые слова: МСК, миобласты, ЛЛПМД, Dux4.
В процессе развития лице-лопаточно-плечевой мышечной дистрофии (ЛЛПМД) мышечная ткань дегенерирует с последующим фиброзом. В скелетных мышцах присутствуют МСК, которые могут участвовать как в регенерации, так и в развитии фиброза при повреждении или воспалении мышечной ткани. При повреждении мышцы примигрировавшие МСК из неповрежденных областей могут стимулировать миогенную дифференцировку как за счет трофического действия на пораженный участок ткани, так и за счет слияния с миобластами, а также сами МСК могут дифференцироваться в миогенном направлении, как это было продемонстрировано ранее на МСК крысы [1]. Ранее мы показали, что миобласты от доноров с ЛЛПМД могут стимулировать миграцию МСК. Однако влияние МСК на миобласты в условиях развития ЛЛМПД остается не изученным. Цель настоящей работы — исследовать влияние МСК на дифференцировку миобластов в модельной системе ЛЛМПД in vitro.
Мы показали, что МСК ингибируют миогенную диффе-ренцировку при совместном культивировании здоровых и ЛЛПМД миобластов с МСК в различных соотношениях. Присутствие любого количества МСК снижало индекс слияния; этот эффект был более выражен в миобластах ЛЛПМД. Процент ядер, экспрессирующих маркер мио-генной дифференцировки миогенин, также уменьшался в присутствии МСК. Мы так же проверили возможность прямого слияния МСК с миобластами при пролиферации и миогенной дифференцировке с образованием гибридных миотубул. Прямого слияния этих двух типов клеток при совместной культивировании мы не обнаружили. Известно, что миобласты и МСК могут образовывать межклеточные контакты (напримар, нанотрубочки), по которым могут мигрировать некоторые органел-лы, в частности митохондрии. С другой стороны, окислительный стресс, в основном за счет активных форм кислорода, производимых митохондриями миобластов/ миотубул, является характерной особенностью ЛЛПМД. Мы проанализировали способность МСК и миобластов обмениваться митохондриями при совместном культивировании. В редких случаях и митохондрии МСК появляются в миотубках, но процент таких миотубул очень мал. Эти результаты свидетельствуют о том, что в условиях модельной системы ЛЛПМД in vitro влияние мСк на регенерацию мышечной ткани за счет прямого слияния или обмена митохондриями имеет минорный вклад.
Таким образом, МСК не сливаются с миобластами с образованием гибридных тубул, ингибируют ми-огенную дифференцировку, что, по-видимому, приводит к снижению регенерационной способности мышц и имеют негативную роль в мышечной регенерации при ЛЛПМД в нашей системе. Работа выполнена в рамках раздела Государственного задания ИБР РАН № 0088-2021-0016.
Литература:
1. Beier J.P. et al. CellBiol. Int. 2011. V. 35. № 4. P. 397-406.
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
