Vnutrikletochnoe soderzhanie kaliya i proliferatsiya mezenkhimnykh stvolovykh kletok cheloveka

Abstract

Full Text

Изменения трансмембранных ионных потоков и связанные с ними изменения внутриклеточного содержания катионов, мембранного потенциала и содержания в клетках воды играют важную роль в реализации инициируемой внешними сигналами геномной программы клетки и формировании специфического клеточного ответа. Общепризнано, что моновалентные ионы (натрий, хлор, водород) вовлечены в процессы регуляции клеточного цикла, являясь элементами системы внутриклеточной сигнализации. Калий - доминирующий катион в цитоплазме большинства животных клеток и в клеточном ответе на внешний сигнал не может выполнять сигнальную функцию. В работе устанавливается связь между внутриклеточным содержанием калия и пролиферацией стволовых клеток в культуре. Выявлены изменения внутриклеточного содержания калия, сопровождающие рост культур мезенхимных стволовых клеток (МСК) человека: внутриклеточное содержание калия в расчете на клеточный белок (Кв/г) снижается с 1,1-1,0 до 0,7-0,6 ммоль/г с увеличением плотности культуры и возрастом клеточной линии. Обнаружено, что в МСК, культивируемых в сфероидах, Кв/г снижено, но отношение содержания калия к содержанию натрия остается высоким, а при переходе от культивирования клеток в сфероидах к монослою Кв/г возрастает. Связанное с плотностью, возрастом и условиями культивирования снижение Кв/г коррелирует со снижением пролиферативной активности культур МСК и задержкой клеток в G1 фазе клеточного цикла. Анализ данных об изменениях Кв/г и внутриклеточного содержания воды при запуске или торможении клеточной пролиферации на основании теории водно-осмотического баланса клеток животных показал, что при выходе клеток из покоящегося состояния в клеточный цикл внутриклеточная концентрация калия остается неизменной, но калий, являясь главным внутриклеточным проникающим катионом, участвует в регуляции клеточного объема и содержания воды в клетке. Сделан вывод, что высокое внутриклеточное содержание калия в расчете на клеточный белок как показатель высокой гидратации клетки является функциональным маркером пролиферации и трансформации клеток.