CHONDROGENIC DIFFERENTIATION OF HUMAN ENDOMETRIAL MESENCHYMAL STEM CELLS AS A RESULT OF IGFBP3 KNOCKOUT

Abstract

Full Text

Члены семейства белков, связывающих инсулиноподобный фактор роста (IGFBPs), с функциональной точки зрения первоначально были охарактеризованы как регуляторы доставки IGF в ткани. Как выяснилось позднее, помимо IGF-зависимых эффектов, IGFBPs проявляют и IGF-независимые эффекты, связываясь с рядом других лигандов. Объект нашего исследования, белок IGFBP3, в зависимости от клеточного контекста, способен стимулировать клеточную пролиферацию или, напротив, оказывать проапоптотическое действие: IGFBP3 может служить маркером как благоприятного, так и плохого прогноза при ряде заболеваний - онкологических, сердечно-сосудистых и др. Недавно нами было показано, что в эндометриальных мезенхимных стволовых клетках человека (эМСК) в условиях окислительного стресса наблюдается оверэк-спрессия IGFBP3 [1]. В свою очередь, секретированный IGFBP3 играет существенную роль в распространении старения в культуре эМСК [2]. В целях дальнейшего исследования функций IGFBP3 как паракринного медиатора клеточного старения мы получили IGFBP3-нокаутные эМСК с помощью технологии CRlSPR/Cas9. Нокаут был подтверждён методом иммуноблоттинга. Неожиданно для нас, нокаутные клетки изменили свою морфологию, начали агрегировать и образовывать колонии, заметные на культуральном пластике невооружённым глазом. Иммунофенотипирование выявило отсутствие экспрессии характерных для эМСК поверхностных маркеров CD44, CD73, CD90 и существенное понижение CD105, что свидетельствует об утрате нокаутными клетками стволовости. Положительное окрашивание клеточных агрегатов альциановым синим и экспрессия нокаутными клетками коллагена II типа предполагают, что нокаутные клетки претерпели хондрогенную дифференцировку. Вовлечённость IGFBP3 в процесс хондрогенной дифференцировки МСК была показана в ряде работ. Так, IGFBP3 ингибирует дифференцировку МСК в хон-дроциты, являясь антагонистом TGF-p, одного из основных индукторов хондрогенной дифференцировки. Кроме того, существует линия хондропрогениторов, выделенных из МСК крысы, не экспрессирующих IGFBP3 и спонтанно превращающихся в хондроциты in vitro. Гибель хондроцитов при остеоартрите ассоциирована с оверэкспрессией IGFBP3. Основываясь на литературных данных и на наших результатах, мы полагаем, что IGFBP3 может принимать участие в регуляции хондрогенной дифференцировки эМСК.