Perspektiva ispol'zovaniya sferoidov iz melanotsitov v kachestve test-sistemy in vitro

Abstract

Full Text

Пигментация кожи является результатом синтеза меланина в меланоцитах. Нарушение регуляции этого процесса может привести к потере или усилению пигментации. Разработка и тестирование препаратов для контроля пигментации кожи требует использования простых моделей in vitro. В монослойных культурах длительное поддержание функциональной активности клеток затруднено. 3D культивирование клеток в виде сфероидов, напротив, позволяет сохранять их первоначальный фенотип и функциональность. Целью настоящего исследования стало получение и характеристика сфероидов из меланоцитов и сравнение их свойств как модели с коммерческим эквивалентом кожи. Исследование проводили на культуре меланоцитов кожи человека (CELL Applications) и тканевых эквивалентах кожи Меланодерм (MatTek Corporation). Клетки культивировали в монослое до 4 пассажа, далее помещали в агарозные планшеты с микролунками (Microtissue, США). Меланодерм культивировали на специальных вставках в планшеты. Культивировали сфероиды и Меланодерм либо в ростовой среде, либо в присутствии фукоксантина (осветляющий агент в косметологии) в течение 7 сут., затем анализировали методами фотометрии, иммуноцитохимии и ПЦР в реальном времени. В 2D культуре клетки синтезировали меланин, его количество снижалось к 4 пассажу. В 3D условиях меланоциты формировали компактные структуры - сфероиды, в которых количество меланина увеличивалось в течение 7 суток. Экспрессия транскрипционных факторов, регулирующих меланогенез, gp100 и MITF в клетках сфероидов увеличивалась, достигая максимума к 7 суткам. Экспрессия Sox 10 увеличивалась незначительно. Кроме того, была выявлена экспрессия генов фермента меланогенеза ти-розиназы (TYR) и рецептора, регулирующего синтез меланина, MCR1, которая сохранялась на протяжении 7 суток культивирования. Таким образом, в сфероидах поддерживалась функциональная активность меланоцитов, сравнимая по выраженнсти с многослойным эквивалентом кожи. Культивирование сфероидов из меланоцитов и эквивалентов в присутствии фукоксантина приводило к снижению уровня меланина, уменьшению экспрессии gp100, MITF и TYR, ингибируя созревание меланосом и синтез меланина. Полученные данные свидетельствуют о том, что 3D система культивирования способна в течение длительного времени поддерживать функциональную активность меланоцитов. Сфероиды могут быть использованы в качестве удобной и доступной тест-системы для исследования эффективности лекарственных препаратов, а также как клеточные модули для тканевой инженерии эквивалентов кожи.