CC BY
8
Показано влияние процессов децеллюляризации и ре-целлюляризации на стабильность к циклическим нагрузкам: при удалении клеточных компонент ткань теряет способность претерпевать многократные циклические деформации без потери прочности. Проведено сравнение биомеханического поведения синтетических и на-тивных матриксов. С применением различных моделей высокоэластичности показано влияние структурных элементов матрикса на его физико-механическое поведение. Показана эффективность использования хитозана и хитина для модификации свойств коллагеновых губчатых материалов. Также систематически исследовано структурообразование принципиально новых высокопористых композиционных материалов — губчато-во-локнистых на основе природных полимеров и нетканых волокон, полученных электроформованием. Работа поддержана НИЦ «Курчатовский институт» в области разработки губчатых и гидрогелевых матриксов, НМИЦ ФПИ в области in vivo тестирования биологических свойств губчатых полилактидных материалов, грантом РНФ № 21-13-00321 в области получения и исследования губчато-волокнистых матриксов.
МЕХАНИЗМЫ ПОДАВЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ МИОФИБРОБЛАСТОВ С ПОМОЩЬЮ ИНДУКЦИИ АДИПОГЕНЕЗА: УПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЕМ ФИБРОЗА
О.А. Григорьева2, Н.А. Басалова1 2, М.А. Виговский1, 2, У.Д. Дьячкова1, А.Ю. Ефименко1, 2
1 Факультет фундаментальной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт регенеративной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: фиброз, дифференцировка, миофибро-бласты, транскриптом единичных клеток.
Процессы дифференцировки стволовых и прогени-торных клеток, а также трансдифференцировки терминально дифференцированных клеток лежат в основе механизмов обновления и регенерации ткани, поддержания гомеостаза. Нарушение регуляции этих процессов может приводить к накоплению клеточных типов, патологически изменяющих функционирование тканей. Управление процессом дифференцировки и трансдиф-ференцировки, в частности, позволяет предотвратить, а в будущем и обратить накопление в ткани миофибро-бластов — основных эффекторных клеток при развитии фиброза. Один из исследуемых способов изменения дифференцировочной программы миофибробластов — стимуляция сигнального пути PPARy с помощью индукторов адипогенной дифференцировки.
Анализируя транскриптом единичных мезенхимных стромальных клеток (МСК), выделенных из жировой ткани человека, мы обнаружили гены, экспрессия которых разнонаправленно изменяется при стимуляции дифференцировки миофибробластов либо при индукции адипогенной дифференцировки. Полученные данные были валидированы с помощью анализа уровня экспрессии представленных генов с помощью ПЦР в реальном времени. Далее мы разработали in vitro модель TGFß-индуцированной дифференцировки легочных фибробластов человека в миофибробласты. В данной модели добавление индукторов адипогенеза приводило
к снижению уровня альфа-гладкомышечного актина (aSMA), количества стресс-фибрилл в клетках, кроме того, снижалась способность клеток сжимать коллагено-вый гель, характерная для миофибробластов. При этом в клетках значительно рос уровень экспрессии генов, характерных для адипогенеза — PPARY и FABP4.
ПЦР-анализ образов, полученных в разработанной модели, показал, что гены, выявленные в результате предварительного биоинформатического анализа образцов МСК человека ^N1 (фибронектин-1), CHD3 (хеликазный хромодомен ДНК-связывающего белка 3), NTM (нейро-тримин), VCAN (версикан), RHD10 (ретинолдегидроге-наза-1 0)), также разнонаправленно экспрессируются и в фибробластах легких человека. Уровень экспрессии этих генов рос в модели TGFp-индуцированной диффе-ренцировки в миофибробласты и снижался в клетках после воздействия адипогенных индукторов.
Полученные данные позволят лучше понять механизмы трансдифференцировки миофибробластов и выявить новые перспективные мишени для лекарственной терапии фиброза.
Исследование поддержано грантом РФФИ № 21-315-70002.
РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭНДОМЕТРИАЛЬНЫХ МЕЗЕНХИМНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА IN VITRO
Т.М. Гринчук, М.А. Шорохова, Н.Н. Никольский
Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: эндометриальные мезенхимные стволовые клетки, кариотип, хромосомные аберрации
Необходимым условием использования стволовых клеток (СК) в регенеративной медицине является генетическая безопасность клеточного материала. Важным тестом, позволяющим оценить генетическую безопасность на уровне клетки и на уровне популяции, является детальный цитогенетический анализ, основанный на изучении морфологии хромосом в пределах карио-типического набора. На настоящий день наиболее исследованы и востребованы в медицинской практике ме-зенхимные клетки (МСК) костного мозга, жировой ткани, пуповинной крови. Установлено, что разнотипные МСК в системе in vitro в ряде случаев характеризуются утратой генетической стабильности. На уровне кариотипа это выражается в появлении анеуплоидных клеточных вариантов, межхромосомных ассоциаций, способствующих изменению структуры кариотипического набора и разнотипных хромосомных перестроек, в том числе транслокаций, инверсий, кольцевых хромосом, приводящих к изменению положения генов с возможной активацией про- и онкогенов.
Анализ физиологических и генетических особенностей ряда линий эндометриальных мезенхимных стволовых клеток (эМСК), полученных в лаборатории внутриклеточной сигнализации и транспорта ИНЦ РАН, показал, что по ряду характеристик, а именно, доступности донорского материала, неинвазивному выделению, наличию высокого пролиферативного потенциала, низкой иммуногенности, способности секретировать большое количество факторов, играющих ключевую роль в восстановлении и регенерации тканей, они превосходят МСК из других источников.
Цитогенетический анализ G-бандированных мета-фазных хромосом клеток выявил мономорфность возможных кариотипических аберраций — возникновение поломок хромосомного материала разной локализации, не стимулирующих клетки к онкогенезу. Проведенный нами молекулярный анализ подтвердил случайный (неклональный) характер выявляемых хромосомных поломок.
В свете полученных данных, на данном этапе использования СК в целях регенеративной медицины, эМСК предлагается рассматривать как наиболее генетически безопасные, а, следовательно, более перспективные клеточные линии. Работа выполнена в рамках гранта РНФ № 22-74-10126.
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ФЕРМЕНТОВ ОСНОВНОГО ПУТИ СИНТЕЗА ЦЕРАМИДОВ DE NOVO В ЖИРОВОЙ ТКАНИ СЕРДЦА И СОСУДОВ ПАЦИЕНТОВ С СЕРДЕЧНОСОСУДИСТЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
О.В. Груздева, Ю.А. Дылева, Е.В. Белик,
A.В. Понасенко, А.О. Поддубняк, А.Г. Кутихин,
B.Е. Маркова, С.В. Иванов, О.Л. Барбараш
ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний, Кемерово, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: церамиды, ферменты синтеза de novo, сердечно-сосудистые заболевания
Церамиды, являясь биологически активными липи-дами и основными составляющими сигнальных путей сфинголипидов в клетках, участвуют во многих фундаментальных клеточных процессах и способны индуцировать воспаление и апоптоз. Церамиды и изменения в их соотношении, согласно данным клинических исследований, рассматриваются в качестве новых предикторов риска сердечно-сосудистых заболеваний независимо от традиционных факторов риска. Однако в основном область научного интереса в исследованиях касается изучения уровня церамидов в плазме крови, в то время как необходимо понимать, как синтезируются и в каком соотношении эти биологические молекулы в непосредственной близости от сердечной мышцы.
Цель: оценить уровень экспрессии ферментов основного пути синтеза церамидов в жировой ткани пациентов различной локализации у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Материалы и методы. В исследование включено 20 пациентов с ИБС и показаниями к прямой реваскуля-ризации миокарда методом коронарного шунтирования (КШ). Группу сравнения составили 18 пациентов с неко-ронарогенными патологиями сердца (приобретенные неревматические пороки сердца — митральный и аортальный стеноз / недостаточность). Во время проведения оперативного вмешательства были получены биоптаты подкожной, эпикардиальной и периваскулярной жировой ткани. Для измерения экспрессии генов ферментов синтеза церамидов пути de novo (SPTLC1 — ген серинпальми-тоилтрансферазы субъединица С1, SPTLC2 — ген серин-пальмитоилтрансферазы субъединица С2, CERS6 — ген церамидсинтазы 6, DEGS1 — ген дигидроцерамиддеса-туразы субъединица 1 ) использовался метод количественной ПЦР с праймерами, синтезированными ЗАО «Евроген» (г. Москва, Россия), на амплификаторе ViiA 7 (Applied Biosystems, США). Нормирование результатов
ПЦР проводилась с помощью референсных генов ACB, GAPDH, B2M. Анализ уровня ферментов синтеза церамидов пути de novo в ЖТ пациентов был проведен методом иммуноблоттинга (вестерн-блоттинг) с использованием поликлональных антител кролика (SPTLC1 Antibody, CSB-PA022639ESR1HU-100, SPTLC2 Antibody, CSB-PA022640LA01HU-100, CERS6 Antibody, CSB-PA751145LA01 HU-100, DEGS1 Antibody, CSB-PA617990-100, Cusabio, Китай) и антител козла к бета-тубулину (контроль загрузки, ab21057, 1:1000, Abcam). Статистический анализ полученных результатов проводили в программе GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).
Результаты. Результаты экспрессии генов интереса среди пациентов с ИБС демонстрируют более высокую экспрессию гена ключевого фермента пути de novo SPTLC1 и фермента завершающей стадии синтеза церамидов DEGS1 в образцах ПЖТ (р=0,0002 и р=0,023 со-ответственоо) и эЖт (р=0,015 и р=0,031 соответственно) в сравнении с ПВЖТ. Уровень генной экспрессии SPTLC2 был выше только в образцах ЭЖТ в сравнении в ПВЖТ (р=0,013). Экспрессия СERS6 была максимальной в ЭЖТ в сравнении с ПЖТ (р=0,010) и ПВЖТ (р=0,003). В группе пороков сердца образцы ЖТ не отличались по уровню экспрессии SPTLC1, SPTLC2 и СERS6, в то время как генная экспрессия DEGS1 в образцах ЭЖТ была выше чем в ПЖТ (р=0,014). При этом пациенты с ИБС отличались более высокой экспрессией SPTLC1 в ПЖТ (Р=0,00003), ЭЖТ (Р=0,0022) и SPTLC2 в образцах ЭЖТ (Р=0,039). Генная экспрессия СERS6 не имела межгрупповых различий. DEGS1 был более экспрессирован в ПЖТ (р=0,029) и ЭЖТ (р=0,035) пациентов с ИБС, чем в группе сравнения.
Заключение. Таким образом, коронарогенная патология сердца сопровождается активацией синтеза церами-дов по пути de novo и усиленной экспрессией ключевых ферментов этого пути (серинпальмитоилтрансферазы субъединица С1 и С2, церамидсинтазы 6, дигидроцерамид-десатуразы субъединица 1) в отличие от пациентов с приобретенными пороками клапанов сердца. Работа выполнена в рамка гранта РНФ № 22-15-20007 «Церамидный профиль локальных жировых депо сердца: клинико-патоге-нетическое значение и терапевтический потенциал».
ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ КЛЕТОК КАРДИОСФЕР С ПОМОЩЬЮ ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ ВЫЗЫВАЕТ УСИЛЕНИЕ СЕКРЕЦИИ ПРОАНГИОГЕННЫХ ФАКТОРОВ
А^. Гусева, К.В. Дергилев, Е.С. Зубкова, А.В. Андреев, М.Ю. Меньшиков, З.И. Цоколаева, И.Б. Белоглазова, Ю.Д. Гольцева, Р.С. Акчурин, Е.В. Парфенова
ФГБУ НМИЦК им. ак. Е.И. Чазова Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: кардиосферы, ангиогенез, липополисахариды.
Клетки кардиосфер рассматривается в качестве перспективного инструмента клеточной терапии заболеваний сердца, обладающего высоким терапевтическим потенциалом за счет секреции биологически активных соединений, микровезикул/экзосом. В настоящее время ведется активный поиск подходов, направленных на модуляцию секретома клеток кардиосфер с целью его
