Научная статья на тему 'Современные взгляды на вопросы пролиферации и дифференцировки стволовых клеток органов дыхания в норме и при холодовых воздействиях'

Современные взгляды на вопросы пролиферации и дифференцировки стволовых клеток органов дыхания в норме и при холодовых воздействиях Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
632
89
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ / ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ / ХОЛОДОВОЙ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС / STEM CELLS / RESPIRATORY SYSTEM / COLD OXIDATIVE STRESS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Целуйко Сергей Семенович, Красавина Надежда Павловна, Семенов Дмитрий Александрович, Горбунов Михаил Михайлович, Чжоу Сян Дун

Почти все дифференцированные клетки в организме имеют ограниченный срок жизни, их гибель и замещение происходят с различной скоростью. Восстановление может осуществляться засчёт дупликации, либо размножения недифференцированных ранних предшественников. Стволовые клетки в органах дыхания способны длительное время находиться в состоянии покоя, при этом они редко делятся и имеют значительную продолжительность клеточного цикла. Их специфическое поведение обычно зависит от совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и дифференциацию. Оно определяется внутренними сигналами, которые контролируются генами самой клетки, а также внешними факторами, включающими в себя наличие базальной мембраны, внеклеточный матрикс, присутствие соседних клеток, продуцирующих различные регуляторы. Представлены результаты собственного экспериментального исследования состояния стволовых клеток и «нишах», окружающих их в слизистой оболочке трахеи, при холодовом воздействии на фоне выраженного окислительного холодового стресса. Показано, что длительное холодовое воздействие на слизистую оболочку трахеи снижает скорость дифференцировки клеточных элементов и изменяет взаимосвязи с клеточным окружением стволовых клеток («нишей»). При использовании клеточных маркеров стволовых клеток (Е-кадгерина и щелочной фосфатазы) продемонстрировано, что важным клеточным элементом «ниши», влияющим на дифференцировку стволовых клеток, являются тучные клетки, мигрирующие при холодовых воздействиях в эпителий. Повышение миграции тучных клеток при холодовом воздействии в данном случае связано с передачей информационного воздействия на стволовые клетки через жидкую среду, которая уменьшает количество малодифференцированных клеток в эпителии. Выделение специфических сигнальных молекул, стимулирующих дифференциацию клеток легких, может помочь найти новые пути контроля за дифференцировкой клеток и возможность применения стимуляторов регенерации камбиальных и стволовых клеток для клеточной терапии при различных патологиях органов дыхания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Целуйко Сергей Семенович, Красавина Надежда Павловна, Семенов Дмитрий Александрович, Горбунов Михаил Михайлович, Чжоу Сян Дун

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODERN VIEWS ON ISSUES OF PROLIFERATION AND DIFFERENTIATION OF RESPIRATORY STEM CELLS IN NORM AND COLD EXPOSURE

Almost all differentiated cells in the body have a limited life, their death and replacement occur with different speed. The renewal may happen as a result of duplication or multiplication of undifferentiated precursors. Stem cells in the respiratory tract can stay in the quiescent state for a long time, at the same time they are rarely divided and have a significant interval of a cellular cycle. Their specific behavior usually depends on the total of factors that provide vitality and differentiation. It is determined by inner signals which are controlled by the genes of the cell as well as by outer factors including the presence of basal membrane, territorial matrix, the presence of neighboring cells producing different regulators. The results of personal experimental study of stem cells state and «niches» that surround them in the trachea mucosa at cold exposure against intensive cold oxidative stress are given. It was shown that long exposure of trachea mucosa to cold decreases the speed of cellular elements differentiation and changes interrelations with the cellular surrounding of stem cells («niches»). While using cellular markers of stem cells (E-сadherin and alkaline phosphatase) it was demonstrated that an important cellular element of «niche» affecting the differentiation of stem cells is mast cells that migrate into epithelium at the exposure to cold. The growth of mast cells migration at the exposure to cold in this case is conditioned by the transfer of information influence on the stem cells through the liquid that decreases the quantity of little differentiated cells in epithelium. The identification of specific signal molecules stimulating differentiation of lungs cells can help find new ways of control over differentiation of cells and the possibility of application of stimulators of cambial and stem cells for cellular therapy at different pathologies of respiratory system.

Текст научной работы на тему «Современные взгляды на вопросы пролиферации и дифференцировки стволовых клеток органов дыхания в норме и при холодовых воздействиях»

ЛЕКЦИИ

УДК (616.2:611-018.7):612.59

СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА ВОПРОСЫ ПРОЛИФЕРАЦИИ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ В НОРМЕ И ПРИ ХОЛОДОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

С.С.Целуйко1, НП.Красавииа1, Д.А.Семенов', М.М.Горбунов1, С.Д.Чжоу2, Ц.Ли2

'Амурская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития РФ, 675000, г. Благовещенск,

ул. Горького, 95

2Вторая госпитальная клиника Чунцинского медицинского университета, КНР, 400010, г. Чунцин,

ул. Линьцзян, 76

РЕЗЮМЕ

Почти все дифференцированные клетки в организме имеют ограниченный срок жизни, их гибель и замещение происходят с различной скоростью. Восстановление может осуществляться засчёт дупликации, либо размножения недифференцированных ранних предшественников. Стволовые клетки в органах дыхания способны длительное время находиться в состоянии покоя, при этом они редко делятся и имеют значительную продолжительность клеточного цикла. Их специфическое поведение обычно зависит от совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и дифференциацию. Оно определяется внутренними сигналами, которые контролируются генами самой клетки, а также внешними факторами, включающими в себя наличие базальной мембраны, внеклеточный матрикс, присутствие соседних клеток, продуцирующих различные регуляторы. Представлены результаты собственного экспериментального исследования состояния стволовых клеток и «нишах», окружающих их в слизистой оболочке трахеи, при холодовом воздействии на фоне выраженного окислительного холодового стресса. Показано, что длительное холодовое воздействие на слизистую оболочку трахеи снижает скорость диф-ференцировки клеточных элементов и изменяет взаимосвязи с клеточным окружением стволовых клеток («нишей»). При использовании клеточных маркеров стволовых клеток (Е-кадгерина и щелочной фосфатазы) продемонстрировано, что важным клеточным элементом «ниши», влияющим на диф-ференцировку стволовых клеток, являются тучные клетки, мигрирующие при холодовых воздействиях в эпителий. Повышение миграции тучных клеток при холодовом воздействии в данном случае связано с передачей информационного воздействия на стволовые клетки через жидкую среду, которая уменьшает количество малодифференцированных клеток в эпителии. Выделение специфических сигнальных молекул, стимулирующих дифференциа-

цию клеток легких, может помочь найти новые пути контроля за дифференцировкой клеток и воз-мoжнocть іфіімсмсіїші cтимулятopoв peгeнepaции к^мби:!. ||>им\ и cтвoлoвыx клеток для клеточтой терапии при различных патологиях органов дыхания.

Ключевые слова: стволовые клетки, органы дыхания, Холодовой окислительный стресс.

SUMMARY

MODERN VIEWS ON ISSUES OF PROLIFERATION AND DIFFERENTIATION OF RESPIRATORY STEM CELLS IN NORM AND COLD EXPOSURE

S.S.Tseluyko1, N.P.Krasavina1, D.A.Semenov1, M.M.Gorbunov1, X.D.Zhou2, Q.Li2

'Amur State Medical Academy, 95 Gor'kogo Str.,

Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation 2The Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical

University, 76 Linjiang Road, Chongqing, 400010, China.

Almost all differentiated cells in the body have a limited life, their death and replacement occur with different speed. The renewal may happen as a result of duplication or multiplication of undifferentiated precursors. Stem cells in the respiratory tract can stay in the quiescent state for a long time, at the same time they are rarely divided and have a significant interval of a cellular cycle. Their specific behavior usually depends on the total of factors that provide vitality and differentiation. It is determined by inner signals which are controlled by the genes of the cell as well as by outer factors including the presence of basal membrane, territorial matrix, the presence of neighboring cells producing different regulators. The results of personal experimental study of stem cells state and «niches» that surround them in the trachea mucosa at cold exposure against intensive cold oxidative stress are given. It was shown that long exposure of trachea mucosa to cold decreases the speed of cellular elements differentiation

and changes interrelations with the cellular surrounding of stem cells («niches»). While using cellular markers of stem cells (E-cadherin and alkaline phosphatase) it was demonstrated that an important cellular element of «niche» affecting the differentiation of stem cells is mast cells that migrate into epithelium at the exposure to cold. The growth of mast cells migration at the exposure to cold in this case is conditioned by the transfer of information influence on the stem cells through the liquid that decreases the quantity of little differentiated cells in epithelium. The identification of specific signal molecules stimulating differentiation of lungs cells can help find new ways of control over differentiation of cells and the possibility of application of stimulators of cambial and stem cells for cellular therapy at different pathologies of respiratory system.

Key words: stem cells, respiratory system, cold oxidative stress.

Известно, что почти каждая ткань в организме имеет запас так называемых камбиальных клеток, которые пополняют её клеточный состав, постоянно уменьшающийся в ходе функциональных перегрузок или болезней. В настоящее время пристальное внимание к стволовым клеткам как бы отодвинуло вопрос о камбиальных клетках на второй план, между тем, именно последние являются непосредственными участниками восстановительных процессов в тканях. Решение вопроса о возможности взаимопревращения стволовых и камбиальных клеток, изучение этого процесса в организме и его морфофункциональное отражение имеет важное как фундаментальное, так и практическое значение. Взрослые стволовые клетки выделены во многих органах и тканях, но их количество незначительно. Считают, что они локализуются в определённой зоне и остаются «в спящем» состоянии, не делясь на протяжении многих лет, пока не будут активированы в результате повреждения данной ткани. Иными словами, взрослые (соматические) стволовые клетки являются недифференцированными, присутствуют в дифференцированной ткани, обладают способностью к размножению и дальнейшему дифференцированию. Уровень дифференциации этих клеток соответствует тому микроокружению, в котором они находятся. Их основная роль заключается в восстановлении повреждённых клеток ткани органов. Стволовая клетка способна к разным видам трансформации, но это свойственно только для ранних эмбриональных клеток. На стадии терминальной дифференцировки она теряет способность к разным видам превращения. Дифференцировка любых стволовых клеток происходит по законам, характерным для клеточной дифференциации вообще. Клетки, в том числе и стволовые, начав дифференцировку, утрачивают способность к делению, по крайней мере, на конечных стадиях. Почти все дифференцированные клетки в организме имеют ограниченный срок жизни, их гибель и замещение происходят с различной скоростью. Это может осуществляться за счёт дубликации, то есть при делении дифференцированных клеток об-

разуются потомки идентичного типа, либо за счёт размножения недифференцированных ранних предшественников.

Стволовые и камбиальные клетки органов дыхания

Первичные стволовые клетки органов дыхания мигрируют на 22-26 день (10-я сомитная стадия) внутриутробного развития в вентральную стенку передней кишки, где формируют пищеводно-трахеальную перегородку, вдающуюся в виде гребня [7]. Первичный легочный зачаток имеет двойное происхождение: энтодермальное и мезенхимальное. Из энтодермаль-ного зачатка развиваются эпителий бронхиального дерева, альвеолы и бронхиальные железы, а в результате дифференциации мезенхимы формируются остальные элементы стенки бронхов, кровеносные сосуды и соединительнотканная строма легких [7, 11]. У эмбрионов 4-6 мм длины первичный легочный зачаток уже имеет на дистальном конце два образования неправильной овальной формы, которые являются зачатками правого и левого бронхов (рис. 1).

Рис.1. Развитие органов дыхания (по К.Е.Johnson, 1989).

К 4 неделе это разделение почти завершается, дыхательный дивертикул начинает делиться на левый и правый зачаток легкого. После формирования долевых бронхов дыхательный зачаток делится дихотомически и формирует более 20 генераций.

На основании последних данных литературы в пренатальном морфогенезе легких можно выделить 4 периода [1].

1. Ранний эмбриональный период - к 6 неделе эм-

брионального развития (15-я постсомитная стадия) формируются легочные почки с ветвящимися эпителиальными тяжами и трубками, погруженными в мезенхимальный синцитий мезодермального

происхожд ения.

2. Псевдожелезистый период - формирование всех

преацинарных ветвлений бронхов, включая терминальные бронхиолы. На 14 сутки эмбриогенеза паренхима эмбрионального легкого представлена производными энтодермального дивертикула - деревом узких трубочек, выстланных преимущественно однослойным призматическим эпителием.

Микроокружением является эмбриональная соединительная ткань, кровеносные сосуды с ядерными эритроцитами эмбриона. В стенках трахеи и крупных бронхов появляются хрящи, железы, сосуды, гладкомышечные элементы. Эпителий, выстилающий респи-

раторный зачаток, начинает дифференцироваться на базальные, секреторные, реснитчатые, бокаловидные, нейроэндокринные клетки. Легкие приобретают вид железы (рис. 2), что знаменует собой почти полное завершение модели будущих воздухоносных путей взрослого организма. Для этого периода характерно два фундаментальных процесса - активная пролиферация всех клеточных популяций легких и дифферен-цировка эпителиальных и мезенхимальных клеток.

3. Легкие плода с 17 по 26 неделю внутриутробного развития человека соответствуют так называемому «каналикутярному» периоду развития органа, переходящему в «мешочковый». Для него характерно формирование примитивных ацинусов, интенсивное развитие сосудов и врастание кровеносных капилляров в паренхиму легких, появление сурфактанта и фетальной жидкости (рис. 3). Формируется анатомическая модель респираторного отдела легких, происходит дифференцировка клеток бронхиол на аль-веолоциты 1 и 2 типов, последние начинают секрецию фосфолипидов сурфактанта, легкие заполняются легочной жидкостью, устанавливается контакт эпителиальных клеток с кровеносными капиллярами.

Рис. 2. Легкое эмбриона человека на этапе активного органогенеза. «Псевдожелезистая» стадия. А -окраска гематоксилином-эозином. Увеличение: 180. Б - кубический эпителиоцит эпителиальной трубки. Электронная микрофотография. Увеличение: 5000.

4. Период терминального мешка и альвеолоподобных структур - данный период морфогенеза начинается в конце среднефетального и заканчивается позднефетальным периодом антенатального развития. Во время периода терминального мешка формируются группы мешочков, имеющих сравнительно тонкую

стенку с близко расположенными кровеносными капиллярами, что обеспечивает газообмен при рождении плода в позднефетальном периоде.

С 28 недели продолжается дифференцировка ацинусов: формируются альвеолярные ходы, новые альвеолярные мешочки, появляются примитивные альвеолы. Эпителий альвеол уплощается и формируются элементы аэро-гематического барьера (рис. 3). Количество альвеолоцитов 2 типа увеличивается, достигая 62% от клеток эпителия примитивных альвеол [12]. Зрелые альвеолы развиваются окончательно при первом вдохе после рождения. В конечном итоге, в обновлении эпителиальной выстилки слизистой оболочки трахеи и бронхов млекопитающих, одновременно участвует несколько типов клеток:

1) базальные клетки (малодифференцированные);

2) переходные клетки с более высокой степенью дифференцировки;

3) бокаловидные клетки с высокой степенью дифференцировки и функциональной специализации.

Рис. 3. Легкие плода человека «каналикулярного» периода развития. Дифференцировка респираторной части легких с трансформацией терминальных и респираторных бронхиол. А - окраска гематоксилином-эозином. Увеличение: 180. Б - дифференцирующиеся альвеолоциты 2 типа. Электронная микрофотография. Увеличение: 5000.

Пополнение клеточного состава многорядного мерцательного эпителия бронхов протекает двумя путями: за счёт пролиферации базальных клеток, часто называемых камбиальными (стволовыми), и в результате митотического деления высокодифференцированных клеток. По мере уменьшения калибра бронхов и относительного увеличения в их эпителиальной выстилке

клеток с высокой функциональной специализацией, возрастает доля участия дифференцированных клеток в её физиологической регенерации [11]. Репаративная регенерация эпителия бронхиол хорошо изучена у животных после воздействия окиси азота, озона, высоких концентраций кислорода, антиоксидантов, химических агентов и лекарственных препаратов, которые повреждают эпителиальную выстилку бронхиол и расположенных рядом с ними альвеол. При этом часть клеток подвергается дистрофии и деструкции. Сохранившиеся в зоне повреждения клетки Клара и альвеоло-циты 2 типа начинают активно пролиферировать, участвуя в репарации дефектов. Степень повреждения эпителия бронхиол и альвеол, а также масштабы ответной пролиферации клеток определяются, главным образом, дозой и длительностью действия токсического агента. Из-за сравнительно низкого уровня пролиферативной активности и продолжительного времени обновления отдельных типов клеток эпителиальную выстилку слизистой оболочки воздухоносных путей относят к медленно обновляющимся тканевым системам [11].

Секреторные клетки имеют двойной потенциал, который заключается в том, что они могут претерпевать эпидермоидную дифференциацию и все же сохраняют способность вырабатывать мукоидные вещества. Эпи-дермоидная дифференциация является обычной реакцией трахеобронхиального эпителия на многие повреждения, включая термические и механические. Известно о сравнительно низкой пролиферативной активности клеток Клара - митотический цикл у взрослых мышей занимает около 30 часов. Однако при повреждении эпителиальной выстилки бронхиол непоражённые клетки начинают активно делиться, поэтому клетки Клара рассматриваются в качестве стволовых клеток выстилки бронхиол.

Мезотелий - медленно возобновляющиеся клетки с митозом 0,16-0,5% клеток [8]. Мезотелиальная регенерация включает миграцию свободно всплывающих клеток от серозной жидкости на поверхность [6]. Хотя мезотелиальные клетки имеют мезодермальное происхождение, они выражают особенности и эпителиальных, и мезенхимальных фенотипов. Кроме того, новый мезотелий восстанавливается через центростремительное врастание клеток от края и от свободно всплывающей совокупности присутствия клеток в серозной жидкости. Мезотелиальные клетки могут трансформироваться в миофибробласты и, возможно, гладкомышечные клетки [5]. Мезотелиальная «стволовая» клетка не была идентифицирована, но исследования предполагают, что клетка-предшественник мезотелиальной клетки существует [9]. В своих работах [3, 4] для выявления стволовых клеток мы применили антитела на «СасШегт-Е/СасШепп» Я В-9214-Я. фирмы «ЬаЬУ18Юп» и набор реактивов фирмы «Хема» для иммуногистохимического окрашивания срезов тканей. Е-кадгерин - кальций-содержащий белок, экспрессируемый преимущественно в эпителиальных тканях. Наружные части молекул Е-кадгерина, принад-

лежащие соседним клеткам, взаимодействуют между собой при участии ионов кальция и образуют связи между клетками. Внутренняя часть Е-кадгерина связывается с одним из концов внутриклеточного Р-кате-нина, а другой конец последнего - с молекулой а-катенина, взаимодействующего с цитоскелетом клетки. Образуется структура, связывающая между собой скелетные образования всех стволовых клеток эпителия в единую систему. L.Pan et al. [10] выявляли Е-кадгерин в яичниках Drosophila, чтобы определить, зависит ли его накопление в клетках «ниши» от увеличения возраста клеток. Результаты показали, что содержание Е-кадгерина между стволовыми клетками яичников и их «нишей» уменьшается с возрастом клеток и связано с увеличением продуктов перекисного окисления (рис. 4).

Young Old

Niche signal production №clle sjgm| p„d„ti„„ 1

Stem cell adhesion SIem cell adh(slun 1 ’

Free ox,gen ratal species Free myge„ radic\,| specles |

Рис. 4. Схема механизмов регуляции процесса старения стволовых клеток (по Е.Рап е1 а1., 2007).

Пролиферация и дифференцировка стволовых клеток органов дыхания при холодовом воздействии

Специфическое поведение стволовых клеток легких обычно зависит от совокупности факторов, обеспечивающих жизнеспособность и дифференциацию, то есть, процесс превращения неспециализированных стволовых клеток в специализированные. Он определяется внутренними сигналами, которые контролируются генами самой клетки, а также внешними факторами «ниши», которые включают в себя: наличие базальной мембраны, внеклеточный матрикс, присутствие соседних клеток, продуцирующих различные регуляторы на фоне действия различных факторов [2,

11]. Это можно наглядно продемонстрировать на примере изменения содержания клеток однослойного многорядного эпителия в различных отделах трахеи крыс на фоне ежедневного охлаждения их организма при температуре -15°С по 3 часа в день на протяжении месяца (табл.). В краниальном отделе количество базальных клеток при охлаждении изменяется незначительно, хотя имеет тенденцию к снижению. Число промежуточных клеток резко снижается при длительных сроках охлаждения. Анализируя качественный состав элементов эпителия, был отмечен более низкий уровень дифференцировки в каудальном отделе трахеи. Здесь число базальных и промежуточных клеток сохраняется на значительно более высоком уровне, чем в краниальном.

Важно отметить, что дифференцировка эпителия

краниального отдела трахеи при действии холода направлена в сторону увеличения числа бокаловидных клеток, тогда как в каудальном отделе отмечается некоторый рост реснитчатых клеток. Другой момент, на который стоит обратить внимание, это то, что по мере увеличения срока действия холодового фактора в составе эпителия трахеи появляются очаги метаплазии. Вначале подобные изменения выявляются в каудальном отделе, а в дальнейшем и в краниальном, что можно расценить как нарушение дифференцировки клеток в результате действия холодового раздражителя в период регенераторной пролиферации.

Холодовой стресс организма изменяет процентное соотношение клеток однослойного многорядного реснитчатого эпителия в различных отделах трахеи в различные сроки. В краниальном отделе количество стволовых клеток при охлаждении изменяется незначительно, хотя имеет тенденцию к снижению. Число промежуточных клеток резко уменьшается при длительных сроках охлаждения. По мере увеличения срока действия холодового фактора в составе эпителия трахеи появляются очаги метаплазии. Эпидермоидная

дифференциация является типичной реакцией трахеобронхиального эпителия на холодовое воздействие. Выраженная потеря экспрессии Е-кадгерина или ее снижение наблюдается при холодовом воздействии, что связано с низким уровнем дифференцировки камбиальных клеток трахеи. При электронно-микроскопическом выявлении типичного маркера плюрипотентных незрелых клеток - щелочной фосфа-тазы установлено изменение ее распределения в результате холодового воздействия. Количество гранул конечного продукта на щелочную фосфатазу уменьшается в клеточных мембранах стволовых клеток и в утолщенной базальной мембране. Характерно нарастание активности щелочной фосфатазы в тучных клетках, часть из которых мигрирует в эпителий трахеи. Этот механизм является универсальным и обеспечивает регуляцию регенерации функционально отживших эпителиальных клеток. Остается неясным, что же влияет на повышение миграционной активности тучных клеток в условиях холодового воздействия.

Таблица

Содержание клеточных элементов эпителия слизистой оболочки в различных отделах трахеи у крыс при ежедневном охлаждении их организма в различные сроки (в %)

Клетки эпителия Интактные крысы Охлаждение организма крыс

3 часа 10 дней 30 дней

Краниальный отдел трахеи

Базальные 20,03±0,50 18,29±0,54* 18,71±0,52* 17,95±0,24*

Промежуточные 9,87±0,60 9,79±1,2 4,84±0,62* 0,26±0,10*

Реснитчатые 49,15±8,82 50,17±1,01* 46,78±0,91* 51,09±0,75

Бокаловидные 20,95±0,49 21,75±0,77* 29,57±0,81* 31,44±0,76*

Каудальный отдел трахеи

Базальные 22,94±0,75 23,51±0,92* 16,22±0,42* 18,17±0,39*

Промежуточные 17,63±0,67 12,91±0,73* 17,18±0,42 12,79±0,40*

Реснитчатые 45,75±1,05 48,99±0,87 53,48±0,77* 53,41±0,71*

Бокаловидные 13,43±0,22 14,63±0,92* 13,07±0,38 15,7±0,71*

Примечание: * - статистически значимые различия

Таким образом, длительное холодовое воздействие на слизистую оболочку трахеи снижает скорость дифференцировки клеточных элементов и изменяет взаимосвязи с клеточным окружением стволовых клеток («нишей»). С использованием клеточных маркеров стволовых клеток (Е-кадгерина и щелочной фосфатазы) показано, что важным клеточным элементом «ниши», влияющим на дифференцировку стволовых клеток, являются тучные клетки, мигрирующие при холодовых воздействиях в эпителий. Повышение миграции тучных клеток при холодовом воздействии в данном случае связано с передачей информационного воздействия на стволовые клетки через жидкую среду,

показателей по сравнению с интактными животными

которая уменьшает количество малодифференцированных клеток в эпителии. Выделение специфических сигнальных молекул, стимулирующих дифференциацию клеток легких, может помочь найти новые пути контроля за дифференцировкой клеток и возможность применения стимуляторов регенерации камбиальных и стволовых клеток для клеточной терапии при различных патологиях органов дыхания.

ЛИТЕРАТУРА

1. Романова Л.К. Пренатальный и постнатальный рост и развитие лёгких // Клеточная биология лёгких в норме и при патологии: руководство для врачей / под

ред. В.В.Ерохина и Л.К.Романовой. М.: Медицина, 2000. С.72-95.

2. Тимошин С.С., Лебедько О.А. Влияние регуляторных пептидов на становление структурного гомеостаза трахеи белых крыс в раннем постнатальном периоде // Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2001. Вып. 10. С.24-28.

3. Целуйко С.С., Красавина Н.П., Горбунов М.М.

СтВОЛОВЫе КЛеТКИ Трахеи КрЫС При ДЛИТеЛЬНЫХ ХОЛОДОВЫХ воздействиях // Клет. трансплантол. и ткан, инженерия. 2010. Т.5, №3, С.52-52.

4. Целуйко С.С., Горбунов М.М., Семенов. Д.А. Стволовые клетки трахеи крыс при холодовых воздействиях // Регенеративная биология и медицина: сб. трудов всерос. науч. конф. М.: Нарконет, 2011. С.160-161.

5. Bakalos D., Constantakis N., Tsicricas T. Distinction of mononuclear macrophages from mesothelial cells in pleural and peritoneal effusions // Acta Cytol. 1974. Vol.18, №1. P.20-22.

6. Efrati P., Nir E. Morphological and cytochemical investigation of human mesothelial cells from pleural and peritoneal effusions: a light and electron microscopy study // Isr. J. Med. Sci. 1976. Vol. 12, №7. P.662-673. '

7. Johnson Kurt E. Human developmental anatomy. New York: John Wiley & Sons, 1989. 447 p.

8. Mutsaers S.E. The mesothelial cell // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2004. Vol.36. №1. P.9-16.

9. Mutsaers S. Plasticity of the mesothelium: a stem cell in the midst? // Lung Cancer. 2006. Vol.54. Suppl. 1. P.3-4.

10. Pan L., Chen S., Weng C., Call G., Zhu D., Tang H., Zhang N., Xie T. Stem cell aging is controlled both intrinsically and extrinsically in the Drosophila ovary // Cell Stem Cell. 2007 Vol.l, №4. P.458-469.

11. Pitt B.R., Ortiz L.A. Stem cells in lung biology // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2004. Vol.286, №4. P.621-623.

12. A pure population of lung alveolar epithelial type

II cells derived from human embryonic stem cells /

D.Wang [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. Vol. 104, №11. P.4449-4454.

REFERENCES

1. Romanova L.K. PrenataVnyy і postnataVnyy rost і

rcizvitie legkikh. V hi.: Erokhin V.V., Romanova L.K. (red.) Kletochnaya biologiya legkikh v norme i pri patologii: rukovodstvo dlya vrachey [Prenatal and postnatal growth and development of the lungs. In: Erokhin V.V., Romanova L.K., editors. Cell biology lungs in health and disease: guidelines]. Moscow: Meditsina; 2000: pp.72-95.

2. Timoshin S.S., Lebed'ko O.A. Bulleten' fiziologii i patologii dyhaniyd 2001; 10:24-28.

3. Tseluyko S.S., KrasavinaN.P, Gorbunov M.M. Kletochnaya transplantologiya i tkanevaya inzheneriya 2010; 5(3):52-52.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Tseluyko S.S., Gorbunov M.M., Semenov D.A. Re-generativnaya biologiya i meditsina: sbornik trudov vserossiyskoy nauchnoy konferentsii (Regenerative biology and medicine: the collection of reports of All-Russian scientific conference). Moscow: Narkonet; 2011: pp.160-161.

5. Bakalos D., Constantakis N., Tsicricas T. Distinction of mononuclear macrophages from mesothelial cells in pleural and peritoneal effusions. Acta Cytol. 1974; 18(l):20-22.

6. Efrati P., Nir E. Morphological and cytochemical investigation of human mesothelial cells from pleural and peritoneal effusions: a light and electron microscopy study Isr. J. Med. Sci. 1976; 12(7):662-673.

7. Johnson Kurt E. Human developmental anatomy. New York: John Wiley & Sons; 1989.

8. Mutsaers S.E. The mesothelial cell. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2004; 36(1): 9-16.

9. Mutsaers S. Plasticity of the mesothelium: a stem cell in the midst? Lung Cancer 2006; 54 (Suppl. I ):3^L

10. Pan L., Chen S., Weng C., Call G., Zhu D., Tang H., Zhang N., Xie T. Stem cell aging is controlled both intrinsically and extrinsically in the Drosophila ovary. Cell Stem Cell. 2007; 1(4):458-169.

11. Pitt B.R., Ortiz L.A. Stem cells in lung biology. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2004; 286(4):621-623.

12. Wang D., Haviland D.L., Bums A.R., Zsigmond E., Wetsel R.A. A pure population of lung alveolar epithelial type II cells derived from human embryonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA2007;104(ll):4449-4454.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант №12-04-91162).

Поступта 09.08.2012

Контактная информация

Сергей Семенович Цечуйко, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гистологии, Амурская государственная медицинская академия, 675000, г. Благовещенск, ул. Горького, 95.

E-mail: [email protected] Correspondence should be addressed to Sergey S. Tseluyko, MD, PhD, Professor, Head of Department of Histology>, Amur State Medical Academy, 95 Gor'kogo Str., Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation.

E-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.