Structural dynamics of adhesive bone marrow cells in cultivation: first passage (part 2)
- Authors: Omelianenko N.P1, Ilyina V.K1, Kovalev A.V1, Rodionov S.A1
-
Affiliations:
- N.N. Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics, Moscow, Russia
- Issue: Vol 9, No 4 (2014)
- Pages: 56-62
- Section: Articles
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/120382
- DOI: https://doi.org/10.23868/gc120382
- ID: 120382
Cite item
Abstract
Исследована морфология и структурная динамика адгезивных клеток костного мозга человека после первого рассева первичной культуры (культивированных в виде ад-гезированного монослоя на плотном субстрате стеклянного или пластикового дна культурального флакона). Выявлены визуализируемые структурные изменения, которые приобретают клетки в искусственных условиях in vitro, прослежена их динамика при переходе от первичной культуры к клеточной линии. Охарактеризованы адгезивные клетки на разных этапах культивирования: 1) во взвеси перед рассевом, после их открепления от подложки и округления; 2) при прикреплении к дну флакона и распластывании; 3) при образовании монослоя. Наиболее выраженными структурными изменениями являются выпячивания или складчатость клеточной мембраны, образующиеся у культивируемых клеток после открепления от дна культуральных флаконов и помещения в питательную среду во взвешенном состоянии. Наблюдалось значительное обводнение клеточного матрикса. В больших выпячиваниях мембраны клеточный матрикс отсутствовал. Динамика структурных изменений культивируемых клеток оценивалась методом светооптической микроскопии с помощью дифференциального интерференционного контраста по Номарскому и документировалась автоматической цифровой цейтра-ферной съемкой в условиях культурального инкубатора, интегрированного с инвертированным микроскопом. Для визуализации клеточных структур вне пределов разрешающей способности светового микроскопа использовалась трансмиссионная электронная микроскопия. Выявленное многообразие структурных форм адгезивных клеток на дне культурального флакона может быть связано с присутствием в составе костного мозга разных соединительнотканных дифферонов.
Keywords
Full Text
About the authors
N. P Omelianenko
N.N. Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics, Moscow, Russia
V. K Ilyina
N.N. Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics, Moscow, Russia
A. V Kovalev
N.N. Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics, Moscow, Russia
S. A Rodionov
N.N. Priorov Central Research Institute of Traumatology and Orthopedics, Moscow, Russia
References
- Caplan A.I. Mesenchymal stem cells. J. Orthop. Res. 1991; 9(5): 641-50.
- Colter D.C., Sekiya I., Prockop D.J. Identification of a subpopulation of rapidly self-renewing and multipotential adult stem cells in colonies of human marrow stromal cells. PNAS USA 2001; 98: 7841-5.
- Smith J.R., Pochampally R., Perry A. et al. Isolation of a highly clonogenic and multipotential subfraction of adult stem cells from bone marrow stroma. Stem Cells 2004; 22: 823-31.
- Sekiya I., Larson B.L., Smith J.R. et al. Expansion of human adult stem cells from bone marrow stroma: conditions that maximize the yields of early progenitors and evaluate their quality. Stem Cells 2002; 20: 530-41.
- Lee R.H., Hsu S.C., Munoz J. et al. A subset of human rapidly self-renewing marrow stromal cells preferentially engraft in mice. Blood 2006; 107(5): 2153-61.
- Омельяненко Н.П., Ильина В.К., Ковалев А.В. и др. Структурная динамика адгезивных клеток костного мозга при культивировании: первичный пассаж (часть 1). Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2012; VII (4): 28-37.
- Глебов Р. Н. Эндоцитоз и экзоцитоз. В: Биохимия мембран: Учеб. пособие для биолог. и мед. спец. Вузов. Болдырев А.А., редактор. Москва: Высшая школа; 1987. С. 1-95.
- Фрешни Р. Я. Культура животных клеток: практическое руководство. Пер. 5-го англ. изд. Москва: БИНОМ, Лаборатория знаний; 2010.
- Lee R.H., Seo M.J., Pulin A.A. et al. The CD34-like protein PODXL and alpha 6-integrin (CD49f) identify early progenitor MSCs with increased clonogenicity and migration to infarcted heart in mice. Blood 2009; 113 (4): 816-26.
- Tondreau T., Lagneaux L., Dejeneffe M. et al. Isolation of BM mesenchymal stem cells by plastic adhesion or negative selection: phenotype, proliferation kinetics and differentiation potential. Cytotherapy 2004; 6(4): 372-9.
- Гололобов В.Г., Деев Р.В. Стволовые стромальные клетки и остеобластический клеточный дифферон. Морфология 2003; 1: 9-19.
- Суздальцева Ю.Г., Бурунова В.В., Вахрушев И.В. и др. Сравнение способности к дифференцировке мезенхимальных клеток человека, выделенных из разных источников, в ткани мезодермаль-ного происхождения. Клеточные технологии в биологии и медицине 2007; 1: 3-10.
- Muraglia A., Cancedda R., Quarto R. Clonal mesenchymal progenitors from human bone marrow differentiate in vitro according to a hierarchical model. J. Cell Sci. 2000; 113: 1161-8.
- Онищенко Н.А. Клеточные технологии и современная медицина. Патологическая физиология и экспериментальная терапия 2004; 4: 2-11.
- Bara J.J., Richards R.G., Alini M. et al. Concise review: bone marrow-derived mesenchymal stem cells change phenotype following in vitro culture: implications for basic research and the clinic. Stem Cells 2014; 32(7): 1713-23.
- Елисеев В.Г. Соединительная ткань. Гистофизиологические очерки. Москва: Государственное издательство медицинской литературы; 1961.
- Uchiyama Y. Apoptosis: The history and trends of its studies. Arch. Histol. Cytol. 1995; 58 (2): 127-37.
- Charras G.T. A short history of blebbing. J. Microsc. 2008; 231(3): 466-78.
- Pittenger M.F., Mosca J.D., Mcintosh K.R. Human mesenchymal stem cells: progenitor cells for cartilage, bone, fat and stroma. Curr. Top Microbiol. Immunol. 2000; 251: 3-11.
- Paluch E.K., Raz E. The role and regulation of blebs in cell migration. Curr. Opin. Cell Biol. 2013; 25 (5): 582-90.
- Tyson R.A., Zatulovskiy E., Kay R.R. et al. How blebs and pseudopods cooperate during chemotaxis. PNAS USA 2014; 111(32): 11703-8.
- Jones E., Schafer R. Biological differences between native and cultured mesenchymal stem cells: implications for therapies. Methods Mol. Biol. 2015; 1235: 105-20.