Karyotypic features of endometrial mesenchymal stem cell in culture

Abstract

Full Text

Эндометриальные мезенхимные стволовые клетки (эМСК) экспрессируют маркеры типичные для стволовых клеток человека, активно пролиферируют в условиях in vitro и подвергаются направленной дифференцировке в адипогенном, остеогенном и хондрогенном направлении. Биологической особенностью данных клеток является повышенная их адаптировность к жизни вне организма. Известно, что повышенная приспосабливаемость клеток к изменениям среды обитания сопряжена с изменениями в структуре генома, фиксируемыми на кариотипическом уровне в том числе связанными с разрывами цепи ДНК. Нерепарируемые двунитевые разрывы приводят хромосомным поломкам, что, в свою очередь, может приводить к возникновению транслокаций и инсерций. Целью настоящего исследования было изучить стабильность структуры кариотипа двух клеточных линий эМСК на разных этапах культивирования. Было установлено, что на ранних пассажах (пас. 3, 6) кариотип клеток обеих линий был существенно дестабилизирован, что связано с разнотипными поломками, Робертсоновскими транслокациями, изохромосомами и анеуплоидией. Выявленные изменения носили случайный характер т. к. от клетки к клетке не повторялись. На 5, 10 пассаже возникшая нестабильность сохранялась, но носила «сглаженный» характер. Анеуплоидизация популяции сохранялась, количество структурных хромосомных перестроек снизилось. На еще более продвинутом, 15-ом пас. в первой, исходно менее перестроенной линии, кариотип стабилизировался, хромосомные перестройки отсутствовали, анеуполоидия выявлялась в единичных клетках. Во второй линии, изначально более нестабильной, на 22 пас. 50% клеточной популяции имело нормальный, не перестроенный кариотип. Кариотип остальных клеток оставался нестабильным. Полученные данные позволили заключить, что перевод эМСК из системы in vivo в систему in vitro является сильным экзогенным стрессом, при котором возникают существенные изменения в структуре генома на уровне кариотипа. Возникшая генетическая нестабильность клеток в процессе культивирования может претерпеть полную или частичную реверсию в пользу клеток со стандартным кариотипом. Скорость и длительность этого процесса зависит от степени насыщенности эМСК генетическими дефектами на первых пассажах их существования в системе in vitro.