Molekulyarnye mekhanizmy miogennoy differentsirovki mul'tipotentnykh mezenkhimal'nykh stromal'nykh kletok desny

Abstract

Full Text

В наших предыдущих исследованиях была впервые продемонстрирована возможность миогенной дифференцировки мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) десны как на ранних, так и на поздних пассажах. В дальнейшем при сравнении ММСК, выделенных из подвижной (альвеолярной) и прикрепленной частей десны, нами было установлено, что только клетки подвижной десны обладают способностью к миогенной диффе-ренцировке. Для уточнения механизмов, лежащих в основе избирательной способности ММСК из различных анатомических областей десны к миогенной дифференцировке, нами выполнены эксперименты по транскрипционному профилированию ММСК при Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 203 крепленной и подвижной десны до и после индукции миогенной дифференцировки. В качестве контрольных клеток использовались фибробласты кожи и стромальные клетки поперечно-полосатой мышечной ткани. При сравнении ММСК прикрепленной десны с недифференцированными ММСК подвижной десны выявлено 38 дифференциально экспрессирующихся гена и 2 дифференциально активированных сигнальных пути. Наиболее значимые отличия зарегистрированы для генов NGT1, FERMT2, DYNLL1, GPLD1, TRAF5. На уровне молекулярных путей зарегистрирована дифференциальная регуляция каскада сигнального пути Wnt - «WNT Pathway Cell Survival» и каскада хемокино-вого сигнального пути - «Chemokin ePathway Gene Expression and Apoptosis via ELK1». Дифференци-а льная а ктивация последнего ка скада была также идентифицирована при нескольких попарных сравнениях ММСК подвижной десны и стромальных клеток мышечной ткани, как дифференцированных в миогенном направлении, так и недифференцированных. Установлено, что этот путь является специфичным только для миогенной дифференцировки клеток подвижной десны, но не стромальных клеток мышечной ткани. При тройном сравнении (ММСК прикрепленной десны, недифференцированные ММСК подвижной десны и недифференцированные мышечные клетки) показана дифференциальная регуляция этого пути. При детальном изучении хе-мокинового сигнального пути установлено, что наиболее сильная дифференциальная регуляция находится в области киназы фокальных контактов (Focal adhesion kinase, FAK). Известно, что блокирование FAK предотвращает терминальную дифференцировку прогениторных клеток. По нашим данным FAK была достоверно ингибирована на транскрипционном уровне в ММСК подвижной десны по сравнению с прикрепленной. Дополнительным подтверждением является тот факт, что второй наиболее дифференциально экспрессировавшийся при сравнении ММСК прикрепленной и подвижной десны ген FERMT2 участвует в реализации тех же биологических функций, включая клеточную адгезию и связывание интегринов. После миогенной дифференцировки ММСК подвижной десны его экспрессия падала до уровня контроля. Тот же паттерн зарегистрирован для мышечных клеток. Таким образом, активация хемокинового пути, а также взаимодействие генов FAK-FERMT2, могут являться одними из ключевых факторов, обеспечивающих миогенный потенциал ММСК подвижной десны.