Влияние факторов экзогенного и эндогенного происхождения на функциональную активность гемопоэтической стволовой клетки в норме и при аутоиммунной патологии

• Автор: Феофанова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 14.03.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ГЛАВА 1. Трансплантация ГСК в клинической практике
1.1. Источники ГСК для трансплантации в клинической практике
1.2. Популяционная структура ГСК
ГЛАВА 2. Функциональная активность ГСК
2.1. Функциональные характеристики ГСК
2.2. Регуляция самоподдержания ГСК
2.3. ГСК и ее микроокружение. Миграция и хоминг ГСК
2.3.1. Роль гиалуроновой кислоты в гемопоэзе
ЧАСТЬ II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Животные
Реактивы и среды
Прижизненное мечение клеток костного мозга флуоресцентной меткой СГУГ
Мечение антителами, конъюгированными с флюоресцентной меткой
Анализ клеточного цикла
Определение количества белка в моче
Облучение животных
Оценка колониеобразующей активности костного мозга методом полутвердых

культур
Определение количества колониеобразующих единиц селезенки КОЕс

Определение количества форменных элементов крови
Статистическая обработка данных
ЧАСТЬ III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 3. Влияние внутривенного введения гиалуроновой кислоты на эффективность хоминга гемопоэтических предшественников при трансплантации клеток костного мозга
ГЛАВА 4. Влияние вальпроевой кислоты и ретиноевой кислоты на функциональную активность ГСК при трансплантации клеток костного мозга летально облученным реципиентам
ГЛАВА 5. Коррекция апоптоза и дифференцировки ГСК мышей ШШ-,-1ргДрг через воздействия на внутриклеточные сигнальные пути
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Эффективность трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) при той или иной патологии зависит, прежде всего, от функционального состояния трансплантируемых клеток. Для ГСК основными функциональными характеристиками являются способность к миграции в костномозговую нишу (хоминг), дальнейшему самоподдержанию, пролиферации и дифференцировке в зрелые клетки гемопоэтической и лимфоидной систем. Актуальным является поиск методов воздействия на функциональную активность ГСК с целью повышения эффективности трансплантации и ускорения восстановления кроветворной системы.
В процессе трансплантации в первую очередь должен произойти хоминг ГСК, этот этап является одним из определяющих факторов успеха трансплантации. Хоминг ГСК протекает с участием хемокинов, молекул адгезии (CXCR4/SDF1, VLA4/VCAM1, LFA-1/ICAM-l, CD44/HA, c-kit/KL) и заканчивается "заякориванием" клетки в своей нише. Взаимодействие адгезивного рецептора CD44 с лигандом - гиалуроновой кислотой (ГК) играет важную роль в процессах хоминга и репопуляции кроветворных органов [Legras et al., 1997; Peled et al., 2000; Avigdor et al., 2004]. ГК продуцируется клетками гемопоэтического микроокружения и является одним из важнейших компонентов экстрацеллюлярного матрикса («структурный организатор»). ГК поддерживает адгезию, рост, дифференцировку и регулирует миграцию клеток [Lee, Spicer, 2000]. В условиях тотального облучения организма в кроветворных органах происходит быстрое снижение уровня ГК, нарушение ее синтеза отмечается и под действием химиотерапевтических воздействий [Young et al., 1994; Rehakova et al., 1994]. Таким образом, воздействие на хоминг ГСК посредством модулирования свойств костномозговой ниши с помощью введения гиалуроновой кислоты актуально для совершенствования трансплантационных технологий.
Следующим этапом в процессе трансплантации после закреплена ГСК в костномозговой нише является пролиферация и дальнейшая дифференцировка в зрелые клеточные элементы. Важно, чтобы в процессе пролиферации не происходило

антиапоптотического белка Bcl-2 [Zhang et al., 1995], участвуя таким образом в выживании клетки. Адгезия на фибронектине приводит к повышению внутриклеточного уровня Р1Р4,5. Возможно, интегрины активируют сигнальные пути, необходимые для реализации программы запуска клеточного цикла, инициированной цитокинами-митогенами.
Важным компонентом внеклеточного матрикса в костном мозге являются протеогликаны дерматансульфат, хондроитинсульфат. Одной из важнейших функций протеогликанов является связывание ростовых факторов и повышение их локальной концентрации в микроокружении ГСК. Комплексы цитокинов с гликозаминогликанами легко диссоциируют в присутствии специфических рецепторов цитокинов. Так, некоторые формы фактора роста фибробластов, GM-CSF и IL3 оказываются представленными клеткам-мишеням в большей концентрации после предварительной связи с протеогликанами внеклеточного матрикса. Взаимодействие IL3 с гепарансульфатом резко увеличивает его сродство к рецепторам на поверхности КОЕ-ГЭММ и БОЕ-Э [Gordon et al., 1987, Roberts et al., 1988]. Протеогликаны повышают также степень связывания кроветворных клеток со стромой за счет связывания протеогликана с присутствующими на поверхности гемопоэтических клеток молекулами, такими как молекула PEC AM-1 (platelet endothelial cell adhesion molecule-1) [Newman, 1997].
2.3.1. Роль гиалуроновой кислоты в гемопоэзе
Основным небелковым гликозаминогликановым компонентом внеклеточного матрикса в костном мозге является гиалуроновая кислота. [Dorshkind, 1990, Siczkowski et al., 1993]. Гиалуроновая кислота (ГК) представляет собой одноцепочечный протеогликан, состоящий из повторяющихся дисахаридных остатков глюкуроновой кислоты и N-ацетиглюкозамина [Linker, Mayer, 1954]. Молекулярный вес ГК варьирует в широких пределах: от 104 до 107 кДа [Lapcik et al., 1998]. Взаимодействуя с аггреканом, она образует гигантские трехмерные комплексы [Tsiganos et al., 1972], играя ключевую роль в поддержании его трехмерной структуры внеклеточного матрикса.