Выявление активности бета-галактозидазы в кмММСК всех возрастных групп свидетельствует об увеличении числа «стареющих» клеток с возрастом. Экспансия при 5% кислорода способствовала уменьшению числа X-gal-положительных клеток во всех возрастных группах.

Важной функциональной характеристикой ММСК является их способность к дифференцировке. На разных видах животных было показано подавление остеогенной дифференцировки с увеличением возраста (Zhou S. et al., 2008; и др., 2012) и стимулирование остеогенеза стромальных клеток-предшественников взрослого организма при пониженном содержании кислорода (Lennon D. P. et al., 2001; и др., 2012). Продемонстрированные в нашей работе достоверные увеличения доли клеток, вставших на путь остеогенеза после индуцированной дифференцировки при пониженном содержании кислорода для групп взрослых и старых животных, свидетельствует о важной роли этого фактора в процессах коммитирования. Однако тенденция к снижению остеогенного потенциала с возрастом сохранялась и при культивировании в условиях пониженного до 5% содержания кислорода. Проведенные ранее исследования адипогенеза показали, что культивирование при пониженном содержании кислорода приводит к его подавлению (Zhou S. et al., 2005), при этом с увеличением возраста животного повышалась способность к адипогенной дифференцировке при стандартных условиях культивирования (Sethe S. et al., 2006). В представленной работе показано увеличение числа адипоцитов с возрастом после индукции дифференцировки кмММСК. Возможным механизмом активации адипогенеза «старых» клеток при 20% кислорода является увеличение синтеза IL-6 при старении (Sethe S. et al., 2006). Вероятным механизмом торможения адипогенеза при 5% содержании кислорода является ингибирование дифференцировки через HIF-1-зависимую индукцию p27 Kip1 , а также ингибирование GSK3β и C/EBPβ сигналов (Park Y. K.et al., 2010).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Исходя из ранее проведенных исследований репаративного потенциала, была выбрана модель экспериментального перелома малоберцовой кости у крыс (Дурнова и др., 2002), при которой непосредственно в область перелома сразу после хирургического вмешательства вводили суспензию ММСК в малом объеме культуральной среды ( и др. 2011). Показано, что после введения клеток-предшественников, полученных от 1,5-месячной крысы репарация была эффективнее по сравнению с клетками старой крысы, что выражалось в увеличении размеров костной мозоли. Кроме этого, установлено значительное увеличение количества хрящевой ткани после введения кмММСК молодых животных независимо от условий культивирования, а введение клеток, культивируемых при 5% кислорода, увеличивало долю ретикулофиброзной костной ткани. Одним из механизмов положительного эффекта введения клеток после культивирования при пониженном содержании кислорода может быть ангиогенный эффект этих клеток (Im G. I. et al., 2001.).

Выводы

1. Установлены различия в морфофункциональных характеристиках культивируемых ММСК костного мозга крыс: снижение репликативной активности, количества КОЕ-Ф и остеогенного потенциала, при увеличении индуцированной адипогенной дифференцировки и доли «стареющих» клеток в популяции с увеличением возраста животного (1-19 мес.)

2. В первичных культурах в условиях пониженного содержания кислорода (5%) выявлено снижение пролиферативной активности кмММСК во всех возрастных группах. Субкультивирование при 5% кислорода приводило к усилению пролиферативной активности кмММСК всех возрастных групп и сглаживанию возрастных различий к третьему пассажу.

3. Постоянное культивирование кмММСК при 5% кислорода стимулировало образование КОЕ-Ф во всех возрастных группах, особенно выраженное у молодых животных. При этом доля клеток, содержащих бета-галактозидазу (маркер «старения»), снижалась более существенно в возрастной группе 6-8 месяцев.

4. Не выявлено зависимости экспрессии CD90, CD73, CD54, CD44, CD45 и CD11b от возраста животных и содержания кислорода в среде культивирования.

5. При пониженном содержании кислорода (5%) показано достоверное увеличение индуцированного адипогенеза кмММСК одномесячных животных и незначительное снижение у взрослых (6-8 мес.) крыс, а также усиление начальной стадии индуцированной остеогенной дифференцировки в возрастных группах.

6. Продемонстрировано увеличение коэффициента утолщения костной мозоли через 14 дней после экспериментального перелома малоберцовой кости и введения суспензии аллогенных кмММСК, которое было более выраженным при введении клеток молодых животных

7. После введения кмММСК молодых крыс увеличивалась доля хрящевой ткани по сравнению с клетками старого животного. После предкультивирования клеток в среде, содержащей 5% кислорода, доля новообразованной костной ткани было больше по сравнению с контрольными группами.

Практические рекомендации

Для увеличения пролиферативной активности, потенциала остеогенной дифференцировки и снижения процента «стареющих» клеток в популяции ММСК от возрастных животных рекомендуется проводить экспансию клеток в условиях 5% кислорода.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1.  , , , , , Анохина формирования костной мозоли у крыс после введения в область перелома мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, культивированных при различном содержании кислорода// Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2009. – Т. 4, №3. – С. 52-57.

2.  , , , Логинов остеогенез при трансплантации мультипотентных стромальных клеток костного мозга, культивируемых при различном содержании кислорода // Морфология. – 2011. – Т. 139, №1 . – С. 81-85.

3.  , . Возрастные различия мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга крыс // Клеточные технологии в биологии и медицине. – 2013. - №1. – С.

Статьи в журналах

П., Буравкова содержания О2 в среде на мультипотентные мезенхимальные клетки-предшественники костного мозга разновозрастных крыс// Мед. академ. журнал. – 2012.- Т.12. - №3. – с.57-59.

Статьи в сборниках

, , , , , Буравкова культивируемых при различном содержании О2 мезенхимальных стромальных клеток из костного мозга крыс для регенерации костной ткани // В кн. «Аутологические стволовые клетки: экспериментальные исследования и перспективы клинического применения». Под. ред. . - М.: Литтера, 2009.- С.91-109.

Патент

1.  , , , Григорьев ускоренного формирования костной мозоли у млекопитающих. – Патент РФ .

2.  Заявка на патент: Ex vivo способ повышения качества клеток-предшественников от возрастных доноров (Дата поступления 08.06.2012, Регистрационный № 000).

Тезисы

1.  Козионова (Валюшкина) М. П., Буравкова пролиферативной активности мезенхимльных стволовых клеток (МСК) разновозрастных крыс in vitro //Материалы VI Конференции молодых учёных, специалистов и студентов, посвящённая дню космонавтики. – Москва, 2007. – С.29-30.

2.  , П. Сравнение мезенхимальных стромальных клеток-предшественников разновозрастных крыс, культивируемых при различном содержании О2 // Материалы IV международной конференции «Молекулярная генетика соматических клеток». – Москва, 2009. – С.68-39.

3.  , Буравкова пролиферации и фенотипа мезенхимальных стволовых клеток (МСК) разновозрастных крыс, культивируемых при различном содержании О2 // Материалы VIII Конференции молодых учёных, специалистов и студентов, посвящённая дню космонавтики. – Москва, 2009. – С.11-12.

4.  , , П., , Анохина трубчатой кости при введении ММСК // Материалы Всероссийской научной школы-конференция для молодёжи "Аутологичные стволовые клетки: экспериментальные и клинические исследования". – Москва. 2009. – С. 14-15.

5.  П., Буравкова культивируемых МСК, выделенных из костного мозга разновозрастных крыс // Материалы IX Конференции молодых учёных, специалистов и студентов, посвящённый дню космонавтики. - Москва. 2010. – C. 24-25.

6.  , Буравкова особенности культивирования МСК выделенных из костного мозга крыс // Материалы XXI Съезда физиологического общества им. Павлова. – Калуга, 2010. – С. 102-103.

7.  П., Буравкова содержания О2 в среде на ММСК костного мозга разновозрастных крыс // Материалы VI Российской конференции с международным участием: «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». – Москва, 2011. – С. 22-23.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5