Dvoynaya endotelial'naya i osteogennaya differentsirovka sferoidov iz stromal'nykh kletok zhirovoy tkani

Abstract

Full Text

Проблема получения in vitro искусственной костной ткани с надлежащей васкуляризацией по-прежнему остается одним из наиболее актуальных вопросов регенеративной медицины. В настоящее время для стимуляции остеогенеза используют сокультивирование остеобластов с эндотелиальными клетками. Однако данный подход не отражает динамического взаимодействия ангиогенеза и остеогенеза, характерного для эмбрионального развития, и не приводит к формированию полноценной васкуляризованной ткани. Поэтому целью данного исследования стал анализ развития двойной (остеогенной и эндотелиальной) клеточной дифференцировки в сфероидах из стромальных клеток жировой ткани (СКЖТ) при единовременной индукции. СКЖТ, выделенные из жировой стромально-сосу-дистой фракции липоаспирата, культивировали в стандартных условиях инкубации (+37°С, 5% СО2). Сфероиды получали в агарозных планшетах (Microtissue, США). Экспериментальные группы включали: 1 - интакт-ные сфероиды (контроль); 2 - остеогенная индукция; 3 - эндотелиальная индукция; 4 - двойная индукция. Сфероиды были охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии, иммуноцитохимиче-ского окрашивания и ПЦР в реальном времени на 1, 7, 14 и 21 день 3D культивирования. Полученные сфероиды имели одинаковую морфологию с разделением на поверхностную и центральную зоны в течение всего периода культивирования. Был показан синтез раннего остеогенного маркера OstP и эндотелиального маркера Flk-1 на 7 сут. во всех экспериментальных группах, включая контрольную группу. Максимальный уровень синтеза OstP и Flk-1 был показан для групп с эндотелиальной и двойной диф-ференцировкой на 7 и 14 сут. Однако значительное повышение экспрессии ключевого гена раннего остеогенеза Osterix было показано только при индукции двойной дифференцировки. Таким образом, настоящее исследование показало, что в неадгезивной культуре СКЖТ способны к самопроизвольному остеогенезу и ангиогенезу. Однако, наиболее быстрый и масштабный эффект, с вовлечением большего числа клеток в процесс обеих диффе-ренцировок, был показан именно для двойной индукции, что свидетельствует о необходимости совмещения ангиогенеза и остеогенеза. Эти результаты открывают новые подходы к созданию васкуляризированных биоэквивалентов in vitro.