Vliyanie fotodinamicheski indutsirovannoy generatsii AFK na sostoyanie mitokhondriy i lizosom kul'tiviruemykh mezenkhimnykh stromal'nykh kletok cheloveka
- Authors: Udartseva OO1, Andreeva ER1, Rylova Y.V1, Buravkova LB1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 5, No 4 (2010)
- Pages: 38-42
- Section: Articles
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/121477
- DOI: https://doi.org/10.23868/gc121477
- ID: 121477
Cite item
Abstract
Исследовано влияние повышения уровня активных форм кислорода (АФК), индуцированного фотодинамическим воздействием (ФДВ), на состояние митохондрий и лизосом мезенхимных мультипотентных стромальных клеток из жировой ткани человека (жММСК), культивируемых при различном содержании О2 в среде (20% и 5% O2). Уровень АФК в клетках оценивали по интенсивности флуоресценции H2DCF - продукта H2DCFDA. Для визуализации митохондрий и лизосом в клетках использовали флуоресцентные зонды Mitotracker Red 580 и Lysotracker Green соответственно.
Показано, что при культивировании в среде с пониженным содержанием О2 увеличивалась как доля жММСК, содержащих АФК, так и уровень АФК в них. При этом жизне-способность клеток, культивируемых при 20% и 5% О2, не отличалась. Культивирование жММСК при пониженном содержании О2 сопровождалось увеличением митохондриальной и снижением лизосомальной активности. ФДВ индуцировало повышение уровня АФК в жММСК и клеточную гибель. После ФДВ уменьшалось как количество функционирующих митохондрий и лизосом в клетках, так и доля жММСК, содержащих активные органеллы.
Таким образом, повышение уровня АФК в жММСК при пониженном содержании О2 не сопровождается уменьшением их функциональной активности, тогда как генерация АФК при ФДВ приводит к нарушению жизнедеятельности клеток.
Показано, что при культивировании в среде с пониженным содержанием О2 увеличивалась как доля жММСК, содержащих АФК, так и уровень АФК в них. При этом жизне-способность клеток, культивируемых при 20% и 5% О2, не отличалась. Культивирование жММСК при пониженном содержании О2 сопровождалось увеличением митохондриальной и снижением лизосомальной активности. ФДВ индуцировало повышение уровня АФК в жММСК и клеточную гибель. После ФДВ уменьшалось как количество функционирующих митохондрий и лизосом в клетках, так и доля жММСК, содержащих активные органеллы.
Таким образом, повышение уровня АФК в жММСК при пониженном содержании О2 не сопровождается уменьшением их функциональной активности, тогда как генерация АФК при ФДВ приводит к нарушению жизнедеятельности клеток.
About the authors
O O Udartseva
Email: olja_udartseva@rambler.ru
E R Andreeva
Yu V Rylova
L B Buravkova
References
- Castano А.Р., Demidova T.N., Hamblin M.R. Mechanisms in photodynamic therapy: part one - photosensitizers, photochemistry and cellular localization. Photodiag. Photodyn. Ther. 2004; 1: 279-93.
- Stowe D.F., Camara K.S. Mitochondrial reactive oxygen species production in excitable cells: modulators of mitochondrial and cell functions. Antiox. Redox Sig. 2009; 11(6): 1373-1414.
- Lennon D.P., Edmison J.M., Caplan A.I. Cultivation of rat marrow- derived mesenchymal stem cells in reduced oxygen tension: effects of in vitro and in vivo osteochondrogenesis. J. Cell Physiol. 2001; 187: 345-55.
- Буравкова Л.Б., Анохина Е.Б. Влияние гипоксии на стромальные клетки-предшественники из костного мозга крыс на ранних этапах культивирования. Бюл. эксперим. биол. мед. 2007; 143(4): 386-9.
- Буравкова Л.Б., Гринаковская О.С., Андреева Е.Р. и др. Характеристика мезенхимных стромальных клеток из липоаспирата человека, культивируемых при пониженном содержании кислорода. Цитология 2009; 51(1): 5-11.
- Zuk Р.А., Zhu М., Ashjian P. et al. Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol. Biol. Cell. 2002; 13: 4279-95.
- Suzuki Y.J., Forman H.J., Sevanian A. Oxidants as stimulators of signal transduction. Free Rad. Biol. Med. 1997; 22: 269-85.
- Wiseman H., Halliwell B. Damage to DNA by reactive oxygen and nitrogen species: role in inflammatory disease and progression to cancer. J. Biochem. 1996; 313: 17-29.
- Grayson W.L., Zhao F., Izadpanah R. et al. Effects of hypoxia on human mesenchymal stem cell expansion and plasticity in 3D constructs. J. Cell Physiol. 2006; 207: 331-9.
- Анохина Е.Б., Буравкова Л.Б. Механизмы регуляции транскрипционного фактора HIF при гипоксии. Биохимия 2010; 75(2): 185-95.
- Cash Т.Р., Pan Y., Simon M.C. Reactive oxygen species and cellular oxygen sensing. Free Rad. Biol. Med. 2007; 43(9): 1219-25.
- Chandel N.S., Budinger G.R. The cellular basis for diverse response to oxygen. Free Rad. Biol. Med. 2007; 42(2): 165-74.
- Guzy R.D., Schumacker P.T. Oxygen sensing by mitochondria at complex III: the paradox of increased reactive oxygen species during hypoxia. Exp. Physiol. 2006; 91(5): 807-19.
- Semenza G.L. Perspectives on oxygen sensing. Cell 1999; 98(3): 281-4.