CC BY
14
обладают высокой биологической релевантностью и могут быть широко использованы при разработке терапевтических регенеративных технологий. Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы) (№ 122022800499-5).
Литература:
1. Цветкова А.В., Вахрушев И.В., Басок Ю.Б. и др. Клеточные технологии в биологии и медицине. 2020. No 4. С. 237.
2. Vakhrushev I.V., Nezhurina E.K., Karalkin P.A. et al. Biology (Basel). 2021. V. 11 P. 18. doi: 10.3390/biology11010018.
ВЛИЯНИЕ СТАРЕНИЯ НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОГО ВОСПАЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НА ТРАНСКРИПТОМ СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЫ ЧЕЛОВЕКА
Т.Ф. Вепхвадзе1, 2, М.А. Виговский1, 2,
Н.С. Курочкина1, П.А. Махновский1,
О.А. Григорьева2, Е.М. Леднев1, В.В. Филиппов2,
Я.Р. Бородай2, М.Ю. Высоких1, 2,
А.Ю. Ефименко2, Д.В. Попов1, 2
1 Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, Россия
2 МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: старение, воспаление, двигательная активность, скелетная мышца, транскриптом, РНК секвенирование.
При старении наблюдаются комплексные изменения, включающие снижение двигательной активности, массы и функциональных возможностей (инсулиновая чувствительность, работоспособность и сила мышц) скелетных мышц, которые зачастую развиваются на фоне хронического воспаления. Цель работы — исследовать влияние старения на транскриптом скелетной мышцы человека.
Транскриптомный профиль (РНК секвенирование) скелетной мышцы пожилых пациентов с первичным артрозом коленного/тазобедренного сустава (OP, n=35, 72(66-83) года, индекс массы тела (ИМТ) 30(21-43) кг/м2) сопоставляли с транскриптомом молодых здоровых добровольцев (YH, n=10, 35(25-43) лет, ИМТ 22,5(18,9-29,4) кг/м2). Для выявления вклада хронического воспаления и снижения двигательной активности в изменение генной экспрессии YH сопоставляли с группой молодых пациентов с артрозом (YP, n=7, 39(26-45) лет, ИМТ 25,8(25,4-30,9) кг/м2). Для оценки влияния возраста сопоставляли группы YP и OP.
Субъективная оценка двигательных возможностей не различалась между пациентами разного возраста и была значительно ниже, чем у YH. Маркеры воспалительного ответа (уровень лейкоцитов и нейтрофилов крови) были сопоставимы между OP и YP, но значительно выше, чем в YH. У старых людей (сравнение OP vs. YH) гены с повышенной экспрессией (2529) были ассоциированы с процессами воспаления, перестройкой внеклеточного матрикса и жировым обменом; гены с пониженной экспрессией (1 007 генов), преимущественно, кодировали белки митохондрий и регуляторы углеводного обмена. У молодых пациентов (сравнение YP vs. YH) гены, увеличившие экспрессию (2107), были связаны с воспалением и биогенезом внеклеточного ма-трикса, а уменьшившие экспрессию (558) кодировали
митохондриальные белки. Эти изменения были сопоставимы, но менее выражены, чем при сравнении ОР уэ. УЧ. Сравнение ОР уэ. УР показало, что у пожилых пациентов количество изменивших экспрессию генов по сравнению с молодыми было значительно меньше, чем в остальных случаях: 536 и 299 снизили и увеличили экспрессию, соответственно.
Таким образом, у старых пациентов с первичным артрозом происходят выраженные изменения транс-криптома скелетных мышц (ОР уэ. УЧ). Большинство из этих изменений были обнаружены у молодых пациентов с артрозом и сниженной двигательной активностью относительно молодых здоровых людей (УР уэ. УЧ). Это позволяет предполагать, что возраст-зависимые изменения транскриптома скелетных мышц индуцированы преимущественно воспалением и снижением двигательной активности.
Работа поддержана РНФ (грант 21-15-00405, биоматериалы здоровых добровольцев, транскриптомное исследование, биоинформатическое исследование), государственным заданием МГУ им. М.В. Ломоносова и выполнена с использованием оборудования, полученного в рамках программы развития МГУ им. М.В. Ломоносова (биоматериалы пациентов, клинические и лабораторные исследования).
СЕНЕСЦЕНТНЫЕ МЕЗЕНХИМНЫЕ СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ТЕРЯЮТ СПОСОБНОСТЬ ПОДАВЛЯТЬ РАЗВИТИЕ ФИБРОЗА ЛЕГКИХ ПРИ СТАРЕНИИ
М.А. Виговский1, 2, Н.А. Басалова1, У.Д. Дьячкова2, В.С. Попов1, 2, А.Е. Толстолужинская2, О.А. Григорьева1, А.Ю. Ефименко1, 2
1 Институт регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр, МГУ
им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Кафедра биохимии и молекулярной медицины факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: фиброз легких, мезенхимные стромаль-ные клетки, секретом, внеклеточные везикулы, индуцированная сенесценция, старение
Мезенхимные стромальные клетки (МСК) признаны важнейшими регуляторами процессов репарации и регенерации поврежденных тканей. Во многих исследованиях была показана способность секретома МСК, в том числе фракции внеклеточных везикул (ВВ), предотвращать вызванное повреждением развитие фиброза. Однако, в результате изменения микроокружения при повреждении состав секретома МСК может существенно меняться. Ранее в нашей лаборатории было показано, что МСК, культивируемые в профибротических условиях, демонстрируют признаки индуцированного клеточного старения (сенесценции), при этом значительно снижается способность ВВ от таких клеток ингибировать диффе-ренцировку миофибробластов в in vitro моделях. Целью данной работы было в сложной многофакторной модели фиброза легких in vivo проверить, утрачивают ли ВВ, секретируемые сенесцентными МСК (ВВсенМСК), свой антифибротический потенциал или локальное микроокружение способно скомпенсировать дисфункцию вводимых ВВ. Для этого у мышей разного возраста (4-6 нед и 20-24 нед) моделировали фиброз легких введением
блеомицина и через 14 дней интратрахеально вводили суспензию исследуемых ВВсенМСК, ВВконтрМСК в качестве положительного контроля или раствор DMEM в качестве отрицательного контроля. Мышам выполняли МРТ легких в динамике и на 28 день после введения блеомицина после эвтаназии забирали бронхоальвеоляр-ный лаваж (БАЛ) и легкие для гистологической оценки.
Нам удалось показать, что по результатам МРТ баланс регенерации в легких молодых мышей при лечении блеомицин-индуцированного фиброза смещается в сторону восстановления нормальной ткани при введении как ВВконтрМСК, так и ВВсенМСК на 1 4 день терапии (хотя для последних намечается тенденция к снижению эффективности).
У старых мышей терапия ВВконтрМСК способствует эффективному восстановлению функциональной ткани, в то время как ВВсенМСК оказываются не способны уменьшить площадь повреждения легких.
Помимо показанной нами ранее способности се-кретома МСК подавлять дифференцировку миофибро-бластов, важным механизмом его антифибротического действия in vivo может выступать модуляция местного иммунного ответа. Проанализировав состав (БАЛ) старых и молодых мышей с блеомицин-индуцированным фиброзом легких, мы обнаружили значительное повышение базального суммарного количества клеток основных гемопоэтических линий в БАЛ старых мышей и в этой же группе выявили тенденцию к снижению после введения ВВконтрМСК, но не ВВсенМСК.
Таким образом, индуцированная профиброзным микроокружением сенесценция МСК приводит к снижению антифибротического потенциала секретируемых этими клетками ВВ, что проявляет себя особенно ярко при наличии сопутствующих возраст-ассоциированных изменений в тканях, за счет механизмов, не ограничивающихся дифференцировкой миофибробластов в зоне повреждения. Исследование выполнено при поддержке РФФИ (№ 19-29-04172).
RTCA-ПРОФИЛИРОВАНИЕ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В РАМКАХ ЭКСПЕРТИЗЫ КАЧЕСТВА
М.А. Водякова, Е.В. Мельникова, В.А. Меркулов
ФГБУ НЦЭСМП Минздрава России, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: клеточная линия, подлинность, экспертиза качества, биомедицинский клеточный продукт, высокотехнологический лекарственный препарат
В рамках экспертизы качества при государственной регистрации клеточных продуктов подтверждается подлинность клеточной линии. Пролиферативная активность клеточной линии является одной из характеристик ее подлинности. Перспективным методом определения пролиферативной активности является использование клеточного анализатора в режиме реального времени xCELLigence.
Цель исследования — получить и сравнить RTCA-профили (real time cell analyzer) клеточной линии МСК Ж^122 на 10 и 12 пассажах.
Клеточная линия МСК Ж^122 — МСК из ЖТ 42-летнего донора получена из «Коллекции клеточных культур для биотехнологических и биомедицинских исследований (общебиологического и биомедицинского направления)» (уникальная научная установка)
Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. RTCA-профили получали с помощью клеточного анализатора xCELLigence RTCA DP (Agilent, США) по протоколу анализа клеточного индекса производителя в течение 120 ч.
Были показаны различные кинетические профили на 10 и 12 пассажах. Время удвоения клеток составило 41 ч для 10 пассажа и 54 ч — для 12. Максимальный клеточный индекс для 10 пассажа достигал 6, в то время как для 12 пассажа это значение было не выше 4,7. Скорость пролиферации на 10 пассаже была в 1,3 раза выше. Полученные результаты свидетельствуют о том, что RTCA-профилирование способно показывать не только разницу между различными клеточными линиями, но и разницу между пассажами одной клеточной линии, что характеризует метод как высокоточный и пас-сажеспецифичный и допускает возможность его применения при оценке качества продуктов на основе жизнеспособных клеток человека. Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00001-22-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121021800098-4).
НАРУШЕНИЯ ГОМЕОСТАЗА ЖИРОВОЙ ТКАНИ ПРИ СТАРЕНИИ СВЯЗАНЫ С РАЗВИТИЕМ ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК
Е.С. Войнова1, П.А. Тюрин-Кузьмин1, К.Ю. Кулебякин1, О.А. Григорьева2, Е.С. Новоселецкая2, Н.А. Басалова2, Н.А. Александрушкина2, М.С. Арбатский2, М.А. Виговский2, А.А. Зиновьева1, Е. Бахчинян1, А.Ю. Ефименко2
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: старение, мезенхимные мультипотент-ные стромальные клетки, инсулинорезистентность, внеклеточные везикулы, секретом МСК.
В пожилом возрасте часто развивается ожирение и диабет 2 типа — заболевания, связанные с нарушениями обмена жировой ткани. За обновление жировой ткани ответственны мультипотентные мезенхимные стромаль-ные клетки (МСК), дифференцирующиеся под действием инсулина. Именно с нарушением чувствительности к данному гормону связывают метаболические нарушения, возникающие при старении.
Цель нашего исследования — выяснение механизмов нарушения чувствительности МСК к инсулину при старении.
Методы. В работе использовались МСК подкожной жировой клетчатки, полученные от молодых и пожилых доноров, а также репликативно состарившиеся МСК, проявляющие признаки сенесценции. Для стимуляции дифференцировки МСК использовали редуцированный адипогенный коктейль (инсулин, дексаметазон, IBMX). Четвертый компонент — индометацин — прямой активатор мастер-гена адипогенной дифференцировки PPARy не использовался, так как нашей задачей было изучение физиологических путей активации данного фактора.
