CC BY
6
долговременные нежелательны изменения сердце. Цель работы было исследоват отложенные эффект неонаталь-ной НЛ на ремоделировани, полиплоидизаци транскрип-том кардиомиоцитов крыс чере 2 меяца посл восста-новленя от 10 дневно НЛ, перенесенной 8-18 дневно возрасте. Морфометрия цитофотометря кардиомиоцитов выявила деформацию клеток их избыточную полиплоидизаци, такж признаки повреждения ДН виде микря-де мостов. Вс вместе эт признаки указываю на стресс, генетическую эпигенетическу нестабильность нарушени архитектур ядерной оболочки клеток [2, 3]. Исследование сете межбелковы взаимодействий для дифференциальн эксперссированны гено (ДЭ) анализ генных модуле, обо-гащенны ДЭ, показали активаци сигнальных каскадов воспаленя каскадов реакци на генетическую нестабильность. Такж, транскриптомны анализ выяви признаки фетальност сократительном аппарате метаболических процесса, которы сопровождались индукцие путе морфогенез эмбриональност. ранней многоклеточности, чт такж подтверждает прявление фетальност. Генные модули, снизивши активность посл НЛ, отноятся, основном, цитокинезу, плазматической мембране клеточно адгези. Поскольк полиплоидизация сопровождаетя, потере цитокинеза снижение относительно площад поверх-ност мембраны [3-5], можн считат, чт ингибированные генные модули служат дополнительным поддверждени-ем избыточной полиплоидизаци. цело, наши результаты показывают, чт неонатальня непереносимост лактоз може рассматриваться ка важный тригге программиро-ваня развитя сердечно-сосудистых заболевани взрослых. Болезн прявляетя чере воспаление, повреждени ДН сдвиги равновеся процесса пролиферации диффе-ренцировк. Мы признательны за финансовую поддержк Министерства Наук Высшег образования Российской Федераци, (соглашение No.075-15-2021-1075, подписан 28 сентября 2021).
Литература:
1. Anatskaya O.V., Sidorenko N.V., Beyer T.V., Vinogradov A.E.
2010. V.141. P. 81.
2. Anatskaya O.V., Vinogradov A.E. Int J Mol Sci. 2022. V.
23:3542.
3. Anatskaya O.V., Vinogradov A.E. Int. J. Mol. Sci. 2022. V 23:
9691.
4. Anatskaya O.V., Vinogradov A.E. Mol Biol (Mosk). 2021. V. 55.
P. 927-943.
5. Erenpreisa J., Salmina K., Anatskaya O., Cragg M.S. 2022. V.
81.119-131.
ФАНТОМЫ МЯГКИХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛАМИДА: ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА
К.Г. Антипова, А.Е. Крупнин, Е.А. Храмцова, С.В. Крашенинников, Т.Е. Григорьев
НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
e-mail: kris444ti@yandex.ru
Ключевые слова: полиакриламид, тканеимитирующие фантомы, гидрогели, модуль Юнга, коэффициент Пуассона, гиперупругость.
Тканеимитирующие фантомы, воспроизводящие свойства отдельных частей человеческого тела, применяют при обучении медицинского персонала и калибровке медицинской техники для ультразвуковой диагностики, КТ, МРТ, ядерной медицины и хирургии. Для
имитации свойств мягких тканей используют гидроге-левые материалы на основе природных и синтетических полимеров, таких как агар, желатин, поливиниловый спирт, полиакриламид и др. Полиакриламид — коммерчески доступный водорастворимый синтетический полимер. Химически сшитые гидрогели на его основе легко получить свободной радикальной полимеризацией. Варьирование концентрации мономера — акриламида — и сшивателя позволяет получать воспроизводимые материалы с широким диапазоном свойств.
Для синтеза материалов использовали методику, описанную в литературе [1]. Степень сшивки гидрогелей на основе акриламида (SigmaAldrich, USA) варьировали, изменяя количество сшивающего агента — 1Ч1\Т-метилен-бис-акриламида (SigmaAldrich, USA).
Механические свойства материалов изучали с использованием универсальной разрывной машины Instron 5965 (ITW, США). Испытания проводили в режиме одноосного растяжения с постоянной скоростью деформации 1 мм/мин. Деформационные кривые аппроксимировали моделями гиперупругого материала Нео-Гука, Муни-Ривлина и Гента. Исследование акустических свойств гидрогелей проводили на ультразвуковом микроскопе высокого разрешения SIAM-2011, разработанном в лаборатории акустической микроскопии ИБХФ РАН с применением методик А-, В- и С-сканирования. Полученные результаты верифицировали в экспериментах на индентирование.
По результатам механических испытаний установлено, что с ростом степени сшивки модуль Юнга гидрогелей изменяется в диапазоне от 20 до 157 кПа, что соответствует аналогичным значениям для нативных мягких тканей [2] Аппроксимация экспериментальных данных моделями гиперупругого поведения позволила оценить модуль сдвига в зависимости от степени сшивки материала. С использованием ультразвуковых исследований проведена оценка коэффициента Пуассона. Экспериментальные данные индентирования гидрогелей соответствуют теоретическим кривым, построенным с учетом результатов механических и ультразвуковых испытаний.
Показано, что механическое поведение гидрогелей на основе полиакриламида сопоставимо с поведением нативных мягких тканей, что позволяет использовать такие системы в качестве тканеимитирующих фантомов.
Работы выполнены в рамках Государственного задания НИЦ «Курчатовский институт».
Литература:
1. Muhamad I.I., Asgharzadehahmadi S.A., Zaidel D.N. A. et al. Int.
J. Biol. Biomed. 2013. V. 3. P. 108.
2. Handorf, Andrew M., et al. Organogenesis 2013. V. 11.1. P. 1.
ВЛИЯНИЕ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА ТРОМБОЦИТОВ НА АКТИВНОСТЬ ОСТЕОГЕНЕЗА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРИИМПЛАНТНОЙ КОСТНОЙ ТКАНИ
И.П. Антропова, Е.А. Волокитина, С.М. Кутепов, К.А. Тимофеев
ФГБОУ ВО Уральский государственный медицинский университет Минздрава России, Екатеринбург, Россия
e-mail: aip.hemo@mail.ru
Ключевые слова: регенерация, тромбоциты, имплантация, титановый стержень, остеогенез, кролики.
Гены & Клетки XVII, №3, 2G22
Важнейшими участниками регенерации тканей организма, являются тромбоциты [1]. Активированные тромбоциты контактируют с травмированными тканями и имплантатом, формируют стабильный сгусток, который помимо обеспечения гемостаза, является механически-ой и биохимической матрицей, источником сигнальных молекул и факторов роста [2]. Обосновано применение тромбоцитарных продуктов в ортопедической хирургии, где восстановление плохо васкуляризированной ткани является критическим фактором успешного клинического исхода [3]. Однако результаты лечения неоднозначны [4], что в значительной степени связано с недостаточной изученностью влияния тромбоцитов на репаративный остеогенез.
Ранее ними было определено, что при эндопроте-зировании тазобедренного сустава активность высвобождения альфа-гранул тромбоцитов пациентов влияет на коагуляционный потенциал крови, скорость формирования сгустка, объем кровопотери. Послеоперационная секреция из альфа-гранул тромбоцитов сохраняется повышенной не менее двух недель после операции и имеет зависимость от своего исходного уровня [5].
В данной экспериментальной работе изучали влияние морфо-функциональных характеристик тромбоцитов на качество периимплантной кости после имплантации титанового стержня в бедренную кость кроликов. Определяли общее количество тромбоцитов, MPV, PDW, PCT, P-LCR, АДФ-агрегацию, уровень маркера остеогенеза остеокальцина до операции, через 1 сутки и 8 недель после операции. Импалантация титанового стержня размерами 0,2x0,6 см. проводилась по принципу press fit. Животные выводидись из эксперимента через 8 недель после операции. Проводился гистологический анализ, электронная микроскопия, определение механических свойств периимплантной кости. Проведенные исследования показали, что морфо-функ-циональный потенциал тромбоцитов влияет на уровень маркера остеогенеза остеокальцина, на прочностные характеристики, но не на эластичность кости. Более высокий тромбоцитарный потенциал сопряжен с более высокой концентрацией кальция и большим значением отношения Ca/P в периимплантной кости. Полученные данные позволяют предположить информативность показателей, отражающих морфо-функциональный статус тромбоцитов, для прогнозирования успешности репарационного процесса в ортопедии, что требует дальнейшего изучения.
Исследование выполнено в рамках государственного задания, регистрационный номер 12103l900054-8 от 19.03.2021.
Литература:
1. Cecerska-Heryc E., Goszka M., Serwin N., et al. Cytokine Growth Factor Rev. 2021. S1359.
2. Oryan A., Alidadi S., Moshiri A. Expert OpinBiolTher. 2016. V.16(2). P.213.
3. Wani T.U., Khan R.S., Rather A.H., et al. Local. J Control Release. 2021. V.10. P. 143.
4. Harrison P. J Thromb Haemost . 2018. V. 9. P. 1895.
5. Антропова И.П., Юшков Б.Г., Кутепов С.М. Казанский медицинский журнал. 2022. Т.103. C.5.
ВЫЯВЛЕНИЕ СУБПОПУЛЯЦИЙ МЕЗЕНХИМНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК С РАЗЛИЧНЫМИ ОТВЕТАМИ НА ПРОФИБРОТИЧЕСКИЕ СТИМУЛЫ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА ТРАНСКРИПТОМА ОДИНОЧНЫХ КЛЕТОК
М.С. Арбатский1, М.А. Виговский1, 2, Н.А. Басалова2, У.Д. Дьячкова1, О.А. Григорьева2, А.Ю. Ефименко1, 2
1 Факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: algenubi81@mail.ru
Ключевые слова: фиброз, мезенхимные стромальные клетки, анализ транскриптома одиночных клеток
Фиброз является одним из ответов тканей на повреждения и во многих случаях приводит к развитию серьезных заболеваний. Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки [МОК] могут как пополнять пул мио-фибробластов, способствуя прогрессированию фиброза, так и способны подавлять фиброз за счет антифиброти-ческого действия секретома. Однако, остается неясным, как реализуется этот выбор в ответ на профибротиче-ские стимулы в гетерогенной популяции МОК.
В нашей работе МОК человека культивировали в про-фибротических условиях и анализировали транскрип-том одиночных клеток [1 0X Genomics]. О помощью Cell Ranger [8] были получены данные для дальнейшей обработки. Используя R-пакет Seurat [7], мы проанализировали гены факторов, связанных с фиброзом, по-разному экспрессирующиеся в МОК в профибротических условиях по сравнению со стандартными условиями. Для автоматического типирования клеток мы использовали библиотеки по самым крупным клеточным референсам (BLUEPRINT [1], Human Protein Atlas [2], PanglaoDB [3]], а также пакеты alona [4] [на основе пакета Python — adobo] и SingleR [5] [Bioconductor]. По результатам типирования мы выделили клетки с маркерами миофибробластов.
Мы обнаружили, что под влиянием профибротических стимулов часть МОК дифференцируется в мио-фибробласты, но выделяется субпопуляция, которая достоверно отличается по сниженной экспрессии гена гладкомышечного актина [aSMA] — ключевого маркера миофибробластов. Интересно, что среди высокоэкспрес-сированных генов в a-SMA--субпопуляции представлены факторы, участвующие в ремоделировании внеклеточного матрикса [MMP11, CTSK, KLHL24, SH3PXD2B,] а также поддержании стабильности цитоскелета [MARCKSL1] и регуляции ангиогенеза [SERPINF1 ]. Данные RNA-velocity перечисленных генов, полученные с помощью scVelo [6], указывают на то, что повышена не только трансляция указанных выше генов, но и содержание транскрибируемых, процессируемых транскриптов. При построении траектории развития интегрированного объекта с помощью R-пакета dynverse [7] начальная точка находится в кластере, где преимущественно определяются клетки контрольных МОК. После прохождения точки бифуркации в кластере, где расположены клетки с высоким пролиферативным потенциалом, траектории направляются к двум разных кластерам, в одном из которых определяются клетки с маркерами миофибробластов, а в другом — клетки, экспрессирующие гены, ответственные за подавление фибротических изменений. Анализ
Гены & Клетки XVII, №3, 2022
