CC BY
9
164
МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
САМООРГАНИЗАЦИЯ ПУТЕМ МЕЗЕНХИМАЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ В КЛЕТОЧНЫХ ПЛАСТАХ ОПРЕДЕЛЯЕТ ДИФФЕРЕНЦИРОВОЧНУЮ СУДЬБУ МСК
П.П. Нимирицкий, Е.С. Новоселецкая, Р.Ю. Еремичев, Н.А. Александрушкина, Н.А. Басалова, П.И. Макаревич
Институт Регенеративной Медицины, Медицинский научно-образовательный центр, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: самоорганизация, стромальные клетки, мезенхимальная конденсация, МСК, остеогенез.
Важнейшей целью регенеративной медицины является восстановление микроархитектуры тканей как структурированных в пространстве клеточных сообществ. Формирование структуры тканей в онтогенезе задействует естественные механизмы самоорганизации клеток при их локальных взаимодействиях [1]. Для клеток мезенхимного ряда характерна самоорганизация путем конденсации, имеющая ключевое значение при органогенезе многих органов (кости, почки, зубы, мышцы и т. д.). Конденсация клеток опосредована их дифференциальной межклеточной адгезией, специфической миграцией, перестройками цитоскелета. Механизмы и роль спонтанной (без экзогенных воздействий) самоорганизации мультипотентных стромальных клеток (МСК) были исследованы в модели клеточных пластов (КП) [2].
Было показано, что самоорганизация приводит к формированию неоднородной в пространстве плотности клеточного состава, обеспечивает структурированное распределение клеток с разными свойствами, особенностями профиля транскрипции, метаболическими характеристиками. Более того, конденсация МСК при самоорганизации определяет их превалирующий тип дифференцировки. Было обнаружено, что конденсация МСК повышала эффективность их дифференциров-ки в остеогенном и хондрогенном, но не адипогенном направлениях. С использованием метода лазерной микродиссекции были препаративно выделены клетки, различные по степени вовлеченности в процесс конденсации. Далее, с помощью секвенирования РНК были установлены последствия конденсации на паттерн экспрессии генов, что позволило изучить эффекты компактизации и предположить её механизмы. Анализ показал, что клетки после конденсации имеют черты дифференцировки в остеогенном направлении: локальная активность щелочной фосфатазы, обогащенный коллагеном 1 типа внеклеточный матрикс, характерные черты метаболизма и др. Транскрипционные сдвиги при конденсации также включали активацию участников сигнального пути ГТФаз Rho, и подавление активности транскрипционного фактора SREBP — ключевого для адипогенеза. С использованием ингиби-торного анализа было показано, что самоорганизация МСК в КП протекает путем Rho-зависимой конденсации, и активность сигнального пути Rho определяет формирование в изначально гомогенном конструкте пространственной гетерогенности клеток. Конденсация МСК в клеточных пластах может рассматриваться как модель самоорганизации клеток при восстановлении микроархитектуры тканей и органов после повреждения. Работа была выполнена в рамках государственного задания МГУ им. М.В. Ломоносова и по перспективному направлению научно-образовательного развития
Московского университета «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология»
Литература:
1. Nimiritsky P.P. et al. International journal of molecular sciences. - 2019. - Т. 20. - № . 4. - С. 823.
2. Nimiritsky P. et al. Biomedicines. - 2021. - Т. 9. - № . 9. - С. 1192.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРИОХРАНЕНИЯ
НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ КЛЕТОК
КОЖИ И ДИНАМИКУ ПОПУЛЯЦИИ
ЭПИДЕРМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
Ю.А. Новикова1, О.С. Роговая2, А.Н. Попова2,
А.Д. Финошин2, Е.А. Воротеляк2
1 Российский Химико-Технологический Университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
2 Институт биологии развития им. НК. Кольцова РАН, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: кератиноциты, криохранение, эпидер-
мальные стволовые клетки, апоптоз.
Криохранение кератиноцитов человека позволяет планировать научные эксперименты и операции по трансплантации тканеинженерных конструкций на основе кератиноцитов, а также является важным этапом в сохранении и пополнении клеточных банков. Замораживание кератиноцитов в суспензии стимулирует процессы апоптоза и терминальной дифференцировки, что приводит к массивной потере пула стволовых и про-гениторных кератиноцитов и ограничивает возможность их использования после размораживания.
Цель нашей работы: исследовать структуру и динамику гибели кератиноцитов и проследить восстановление популяции эпидермальных стволовых клеток после криоконсервации.
Кератиноциты замораживали по разработанному ранее протоколу замораживания суспензии кератиноцитов на базе Коллекции клеточных культур ИБР РАН и размораживали по истечению как минимум 2 недель нахождения в условиях глубокой заморозки.
Методом проточной цитометрии проводили анализ на определение количества апоптотических клеток до и после криохранения. Выяснили, что до криохранения количество клеток в позднем апоптозе составляет около 20%, сразу после размораживания увеличивается до 42%, а к 7 суткам снижается до 27%.
Иммунофлуоресцентным методом выявили доли про-лиферирующих клеток с помощью антител к ki67 и доли стволовых и ранних прогениторных клеток с помощью антител к p63 в динамике роста первичной культуры и культуры после криохранения. Максимальную долю ш7-положительных клеток наблюдали на 3 сутки после посева на пластик (73% до криохранения и 81% после криохранения), к 7 суткам пролиферация снижалась в обоих случаях (35% и 45%). Доля р63-положительных клеток увеличивалась к 3 суткам культивирования (89% и 82%) и оставалась высокой к 7 суткам (8б% и 84%).
Методом Вестерн-Блот анализа исследовали уровень экспрессии сигнального белка phospho-YAP и р4-интегрина, специфического для стволовых клеток. Уровень ITG р4 значительно снижался в клетках сразу после разморозки, оставался низким на 1 сутки культивирования после размораживания, но восстанавливался
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
