Межклеточные взаимодействия мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток и дифференцированных клеток сердца и почки

• Автор: Хряпенкова, Татьяна Геннадьевна
• Шифр специальности: 03.03.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Научная новизна работы

Практическое значение работы

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Потеря клеточных элементов как звено патогенеза почечной и сердечной

НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Консервативные методы лечения заболеваний сердца и почек-

МЕДИКАМЕНТОЗНЫЙ И ЗАМЕСТИТЕЛЬНЫЙ

Трансплантация клеток как альтернативный подход

Типы применяемых для терапии клеток
Эмбриональные стволовые клетки
Мезенхимальные стволовые клетки
Стволовые клетки взрослой почки
Стволовые клетки сердца
Особенности подготовки клеток к трансплантации
Способы трансплантации клеток
Способы влияния: встраивание и дифференцировка; слияние; паракринные и эндокринные эффекты; иммуномодуляция; донирование органел,
микровизикул, растворимых веществ
Межклеточные взаимодействия
Контакты
Щелевые контакты
Туннельные нанотрубочки
Паракринные, эндокринные эффекты
Слияние
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Среды и реагенты
Получение первичной культуры кардиомиоцитов, эпителиальных клеток почки
крысы
Получение мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток
Модель сокультивирования клеток эмбриональной сердечной ткани крысы ИЛИ ЭПИТЕЛИОЦИТОВ крысы и мезенхимальных мультипотентных стромальных
клеток человека
Оценка состояния митохондрий в клетках
Оценка организации цитоскелета клеток в культуре кардиомиоцитов
Оценка распределения внутриклеточного кальция
Оценка транспорта цитоплазмы
Оценка транспорта мембранных компонентов
Проточная цитофлуориметрия
Электронная сканирующая и электронная трансмиссионная микроскопия
Моделирование ишемии/реперфузии почки
Магнитно-резонансная томография
Получение срезов корковой зоны почки
Микроскопическое исследование клеток и срезов почек крыс
Определение концентрации белка
Вестерн-блот

ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ОКРАШИВАНИЕ СРЕЗОВ ПОЧКИ И КУЛЬТУРЫ
Статистика
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Характеристика культуры клеток сердца эмбрионов крысы. Гетерогенность
культуры
Гетерогенность клеток культуры по энергетическому аппарату
Гетерогенность клеток культуры по сократительному аппарату
Гетерогенность по распределению внутриклеточного кальция
Формирование межклеточных контактов в смешанной культуре клеток
различного происхождения
Исследование возможности различных клеток образовывать контакты по
типу туннельных нанотрубочек в условиях моно- и совместной культуры
Обмен цитоплазмой в смешанной культуре мезенхимальных мультипотентных
СТРОМАЛЬНЫХ и соматических клеток
Транспорт митохондрий из мезенхимальных мультипотентных стромальных
клеток в клетки сердца или почки
Обмен мембранными компонентами в совместной культуре клеток почки и
мезенхимальными мультипотентными стромальными клетками
Дифференцировка МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ мультипотентных стромальных клеток по ТКАНЕ-СПЕЦИФИЧНОМУ ПУТИ
Влияние мезенхимальных мультипотентных стромальных клеток при введении В ПОЧКУ IN VIVO
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений
APEMPs Взрослые париетальные эпителиальные мультипотентные
прогениторные клетки DMEM, МЕМ Дальбеко модифицированная среда Игла, Модифицированная
среда Игла
Fah Фумарилацетоацетатная гидролаза
GFP Зелёный флуоресцентный белок
FIEPES - 1|-2-гидроксиэтилпиперазин-Г]'-2-этанолсульфоновая кислота
HGA Гомогентизиновая кислота
HGF Человеческий фактор роста
FILA Антигены тканевой совместимости человека (синоним МНС)
IGF-1,2 Инсулинподобный фактор роста 1, 2 типа
CaMk-ll Кальмодулиновая киназа II типа
МНС Главный комплекс гистосовместимости
RFP Красный флуоресцентный белок
SDF-1 Стромальный фактор роста
TMRE Этиловый эфир тетраметилродамина
VEGF Фактор роста сосудистого эндотелия
АГ Артериальная гипертензия

специализированных клеток, но и обеспечивать межклеточные взаимодействия при развитии организма, при дифференцировке его клеток. Также они участвуют в передаче электрических сигналов. Характерным для этого типа контактов является сближение плазматических мембран двух соседних клеток на расстояние 2-3 нм. Они состоят из белковых каналов (коннексонов) и обеспечивают прохождение веществ до 1-1,5кДа. Коннексоны - регулируемые каналы, состоят из 6 коннексинов - белковые субъединицы М=26-54 кДа. Диаметр каналов составляет около 1,5 нм. Имеется более 21 вида коннексинов у человека. Многие клетки образуют несколько видов коннексинов, которые способны полимеризоваться в различных комбинациях. Например, кератиноциты экспрессируют Сх26, СхЗО, СхЗО.З, Сх31, Сх31.1 и Сх43; гепатоциты - Сх26 и Сх32; кардиомиоциты - Сх40, Сх43 и Сх45. Некоторые коннексины могут заменять другие в случае мутаций. Гетеромерные коннексоны (состоящие из разных коннексинов) Сх26/Сх32 в клетках печени, Сх46/Сх50 в хрусталике и Сх26/Сх30 коннексоны в улитке уха. Объединение шести коннексинов двух типов может образовывать 14 вариантов коннексонов, из которых может образоваться до 196 различных вариантов каналов [204]. Являясь неотъемлемой составной частью комплексного аппарата межклеточных взамодействий, ЩК вносят существенный вклад в обеспечение поддержания разнообразных параметров тканевого гомеостаза [98]. Соответственно, нарушение функции щелевых контактов существенно влияет на клеточную пролиферацию, дифференцировку, клеточную гибель. Многими учёными было отмечено, что щелевые контакты также могут вносить существенный вклад в канцерогенез [97; 161 ]. Резкое снижение способности сообщаться между собой через ЩК было отмечено in vitro у опухолевых клеток еще несколько десятилетий назад [113]. Особенно важную роль играют ЩК в коммуникационных процессах в ткани микарда. И именно за счёт формирования ЩК (как показано в работе [56]происходит контактирование МСК и соседствующих кардиомиоцитов в зоне ИМ после трансплантации, приводящее в дальнейшем к восстановлению сердечной функции посредством снижения апоптоза кардиомиоцитов в условиях гипоксии.
Туннельные нанотрубочки
Помимо щелевых контактов, между соседними клетками возможен еще один тип коммуникации, основанный на образовании тонких межкеточных мембранных структур. Эти образования, описанные совсем недавно и названные туннельными нанотрубочками (ТНТ) [162], способны осуществлять передачу различных внутриклеточных компонентов [144], причем между клетками, расположенными достаточно далеко друг от друга, что отличает их от щелевых контактов, соединяющих