Podbor usloviy kul'tivirovaniya khondrotsitov cheloveka, sposobstvuyushchikh sokhraneniyu ekspressii ikh fenotipicheskikh markerov

Abstract

Full Text

Дефекты хряща плохо поддаются лечению из-за ограниченной способности хрящевой ткани к регенерации. Определенные успехи в лечении дефектов хряща сустава получены с применением клеточных технологий, технологический процесс которых состоит из следующих этапов: получение биоптата ткани, выделение и размножение хондроцитов в условиях in vitro, последующая реимплантация в поражённый участок в виде суспензии клеток или трёхмерного хрящевого эквивалента. При стандартных условиях культивирования хондроциты быстро меняют свой фенотип и теряют способность синтезировать специфический внеклеточный матрикс. Повторная дифференцировка клеток возможна только в трехмерных условиях культивирования, например в агарозном геле. Подбор условий культивирования, препятствующих дедифференцировке хондроцитов и/или способствующих их редифференцировке (восстановлению хондрогенного фенотипа) - актуальная задача клеточных биологов. В настоящей работе проведены исследования влияния факторов роста (TGF-ß1, FGF18, BMP13, IGF1, EGF, BMP2), гиалу-роновой кислоты, а также влияние гипоксии (5% О2) и нормоксии (20% О2) на сохранение фенотипа хондроцитов человека, полученных из разных источников хрящевой ткани. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Исследовали 7 культур хондроцитов, выделенных из биопсий хрящевой ткани Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 118 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине разной локализации (ушная раковина, перегородка носа, крыло носа, мечевидный отросток) от доноров разных возрастов. Для анализа фенотипических характеристик хондроцитов использовали иммуно-цитохимический, биохимический методы, ПЦР в реальном времени. РЕЗУЛЬТАТЫ. Из всех исследованных факторов роста только TGF-ß1 оказывал значительное влияние на все культуры хондроцитов, стимулируя экспрессию маркеров хондрогенеза, в меньшей степени маркеров остеогенеза, дедифференцировки и гипертрофических изменений хондроцитов. Исследованные ростовые факторы не обеспечивают полноценной редифференцировки хондроцитов, так как помимо экспрессии хондрогенных маркеров стимулируют экспрессию маркеров дедифференцировки, остеогенеза и гипертрофических изменений хондроцитов. Гиалуроновая кислота, использованная в работе, оказывала дозозависимое негативное влияние на сохранение фенотипа и пролиферативную активность хондроцитов, а также угнетала синтез гликозоамино-гликанов, коллагена (вне зависимости от уровня О2). Культивирование в условиях гипоксии (5% О2) стимулировало хондрогенную дифференцировку хондроци-тов ранних сроков культивирования, но усиливало их дедифференцировку на поздних сроках культивирования. Показано увеличение синтеза гликозоаминогли-канов и общего коллагена, а также пролиферативной активности хондроцитов в условиях гипоксии. TGF-ß1 в сочетании с гиалуроновой кислотой, а также в сочетании с гиалуроновой кислотой и ВМР13 значительно стимулировал синтез гликозоаминогликанов и коллагена в условиях гипоксии. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Длительному сохранению фенотипических маркеров хондроцитов in vitro способствует культивирование в условиях гипоксии (5% О2), в присутствии TGF-ß1, гиалуроновой кислоты (1 мг/мл) и ВМР13.