Dinamika indutsirovannogo osteokommitirovaniya proliferativno-neaktivnykh msk v usloviyakh tkanevoy kontsentratsii kisloroda

Abstract

Full Text

В настоящие время перспективным инструментом в регенеративной клеточной терапии выступают мульти-потентные мезенхимальные стромальные клекти (МСК). В первую очередь это обусловлено высокой функциональной активностью. МСК принимают участие в формировании гемопоэтической тканевой ниши, что используется для строма-зависимой экспансии гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) in vitro. Предварительная модификация МСК с учетом свойств ниши может улучшить их стромальные свойства. Ранее мы показали, что при тканевом уровне О2 («физиологическая» гипоксия) улучшается экспансия ГСК. Особый интерес вызывают немногочисленные работы показавшие, что ранние остеопрогениторы, сохранившие бипотентный остео-адипо-дифференцировочный потенциал, обладают более высокой гемопоэз-поддерживающей активностью. В настоящей работе проведен анализ временной динамики изменения экспрессии генов, характерных для остео- и адиподифференцировки при остеоиндукции с целью определения оптимального времени, когда осте-окоммитированные МСК сохраняют бипотентный потенциал в условиях «физиологической» гипоксии. В экспериментах использовали МСК из жировой ткани человека постоянно культивируемые при 5% О2. Для определения временной динамики индуцированного остеокоммитирования МСК, был проведен количественный ПЦР анализ активности генов, продукты которых участвуют в регуляции остеогенной и ади-погенной дифференцировки на 3,7 и 14 день индукции. Результаты дифференцировки клеток в остеогенном направлении оценивали по активности щелочной фосфата-зы и минерализации внеклеточного матрикса. Оценка изменения экспрессии остео-генов выявила повышение ALPL, что было подтверждено и увеличением самого продукта (3-7 сутки), указывая на начало осте-одифференцировки. Экспрессии генов-регуляторов раннего остеогенеза (RUNX2, SP7) не изменялась. В МСК в ходе культивирования увеличивалась экспрессия генов, ответственных за позднюю остеодифференцировку (SPARC, SPP1). Анализ данных по динамике экспрессии адипо-генов показал повышение транскрипционной активности (PPARG и FOS) при увеличении длительности культивирования (7-14 сутки). Результаты экспериментов показали, что наиболее оптимальная временная экспозиция для дальнейших экспериментов составляет с 3 по 7 сутки, поскольку именно в этот промежуток времени клетки характеризуются бипотентным остео-адипо-дифференцировочным потенциалом.