Modelirovanie mikrookruzheniya mezenkhimnykh stvolovykh/stromal'nykh kletok in vitro: rol' vnekletochnogo matriksa

Full Text

Внеклеточный матрикс (ВКМ) является важнейшим компонентом клеточного микроокружения, необходимым для поддержания жизнеспособности клеток и регулирующим их поведение, включая стволовость, пролиферацию, миграцию и дифференцировку. Ключевую роль в процессах регенерации тканей и регуляции резидентных стволовых клеток играют мезенхимные стромальные клетки (МСК) за счет секреции широкого спектра растворимых факторов, внеклеточных везикул и компонентов внеклеточного матрикса (ВКМ), формирующих специфическое микроокружение для стволовых клеток. По нашим данным наиболее представленной в секретоме МСК группой факторов являются компоненты ВКМ. Однако как влияет ВКМ, продуцируемый МСК, на поддержание и диффе-ренцировку стволовых клеток, содержащихся в популяции МСК, остается малоизученным. В нашей работе мы моделировали специфическое микроокружение МСК in vitro с помощью культивирования клеток на ВКМ, полученном путем децеллюляризации клеточных пластов (дВКМ), сформированных имморта-лизованными человеческими МСК. Децеллюляризацию проводили по разработанному нами протоколу с использованием детергента (CHAPS) и ДНКазы I. Влияние дВКМ на дифференцировку первичных МСК жировой ткани человека, которые были получены из биобанка Института регенеративной медицины МНОЦ МГУ им. М.В. Ломоносова (ID: MSU_MSC_AD), в адипогенном и остеогенном направлениях в индукционных средах оценивали по гистохимическому окрашиванию специфическими красителями и подтверждали с помощью ПЦР в реальном времени. Первичные МСК адгезируют и пролиферируют в данных модельных условиях. Мы показали, что дВКМ существенно стимулирует дифференцировку МСК в обоих направлениях на ранних стадиях. При оценке изменений внутриклеточного сигналинга в МСК с помощью вестерн-блота белков ядерной и цитоплазматической фракций было показано, что при культивировании на дВКМ в клетках снижена экспрессия основных участников сигнальных путей, таких как pERK и активный р-катенин, что коррелирует с пролифера-тивной активностью клеток и их способностью отвечать на индуцирующие дифференцировку сигналы. Результаты, полученные при моделировании приближенного к нативному микроокружения МСК с помощью дВКМ, могут стать основой для дальнейших исследований роли МСК в регуляции стволовых клеток in vivo, а также для разработки новых подходов в регенеративной медицине.

About the authors

Ekaterina Sergeevna Novoseletskaya

Ol'ga Aleksandrovna Grigor'eva

Natal'ya Andreevna Basalova

Konstantin Yur'evich Kulebyakin

Mariya Aleksandrovna Kulebyakina

Petr Petrovich Nimiritskiy

Pavel Igorevich Makarevich

Vsevolod Arsen'evich Tkachuk

Anastasiya Yur'evna Efimenko

References

Supplementary files