Ekspressiya genov vnekletochnogo matriksa MSK in vitro pri modelirovanii effektov mikrogravitatsii

Abstract

Full Text

Внеклеточный матрикс является субстратом для адгезии клеток, их роста и дифференцировки, а также осуществляет механическую поддержку. Хорошо известно, что клетки соединительных тканей адаптируют свой матрикс к изменениям механической нагрузки. В условиях микрогравитации (в космических полётах или наземном моделировании механическая (гравитационная) нагрузка значительно снижается. Это приводит к ремоделированию цитоскелета гравичувствительных клеток, в том числе мезенхимальных стромальных клеток (МСК). Показано, что микрогравитация вызывает в МСК динамические изменения экспрессии белков цитоскелета и молекул адгезии. Необходимо отметить, что многие из этих сдвигов являются обратимыми. Основной целью данной работы было изучение экспрессии генов, отвечающих за синтез белков внеклеточного матрикса (ВКМ) и молекул адгезии МСК. Для выполнения этой задачи мы использовали МСК, которые выделили из жировой ткани. Эксперимент включал статический контроль и серию с моделированием эффектов микрогравитации при помощи Random Positioning Mashine (RPM). Для изучения экспрессии генов использовали ПЦР в реальном времени с обратной транскрипцией и набор «Human Extracellular Matrix & Adhesion Molecules» (Qiagen, США). После экспозиции на RPM в течение 10 суток было отмечено повышение экспрессии гена LAMB3, - глико-протеинового компонента ВКМ. Снизилась экспрессия TIMP1 и TIMP3, являющихся ингибиторами матриксных металлопротеиназ, исходя из чего можно предположить о повышенной активности последних. Из группы генов матриксных металлопротеиназ только MMP11 ответил на микрогравитацию снижением экспрессии. Возросла экспрессия TNC (тенасцин) - белка, присутствующего в костной и хрящевой тканях, а также в сухожилиях. Избыток тенасцина препятствует распластыванию клеток в культуре, поскольку тенасцин связывается c фи-бронектином и может ингибировать взаимодействие интегринов клеток и фибронектина. С другой стороны, экспрессия CTNND1, гена якорного белка, стабилизирующего кадгерины, возросла. Полученные транскриптомные сдвиги указывают на возможное увеличение подвижности МСК и открепление от субстрата в условиях микрогравитации.