info@iramn.ru
com@iramn.ru
bbm.ktbm@gmail.com



КЛЕТОЧНЫЕ  ТЕХНОЛОГИИ  В  БИОЛОГИИ  И  МЕДИЦИНЕ

2018 г., № 3

 СОДЕРЖАНИЕ

ВЫЖИВАЕМОСТЬ И МИГРАЦИЯ ОБКЛАДОЧНЫХ КЛЕТОК ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ВЫСТИЛКИ КРЫС ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ В ПОСТТРАВМАТИЧЕСКИЕ КИСТЫ СПИННОГО МОЗГА
А.Д.Воронова*,**, М.П.Валихов*,****, О.В.Степанова*,****, П.А.Мельников*, А.В.Чадин*, К.Н.Сидорук**, А.С.Семкина**, М.А.Абакумов**, И.В.Решетов***, В.П.Чехонин*,** – 139
*Отдел фундаментальной и прикладной нейробиологии ФГБУ НМИЦПН им. В.П.Сербского Минздрава России, Москва; **Кафедра медицинских нанобиотехнологий медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России, Москва; ***Университетская клиническая больница № 1 Первого МГМУ им. И.М.Сеченова, Москва, РФ; ****Отдел нейрогуморальных и иммунологических исследований ФГБУ НМИЦ кардиологии Минздрава России, Москва
          Изучена выживаемость обкладочных клеток крыс при трансплантации в экспериментальные посттравматические кисты. Данные клетки получали по разработанному нами протоколу, метили прижизненным мембранным красителем PKH26 и трансплантировали в посттравматические кисты спинного мозга. Наличие кист подтверждали методом МРТ. Обкладочные клетки выявляли в спинном мозге иммунофлюоресцентным методом. В течение 4 нед обкладочные клетки обонятельной выстилки крыс сохранялись в спинном мозге, при этом наблюдалась их миграция. Высокая выживаемость и возможность получения обкладочных клеток из обонятельной выстилки пациентов для создания аутологичного препарата позволяют рассматривать их в качестве перспективного материала для лечения пациентов с посттравматическими кистами спинного мозга.
Ключевые слова: обкладочные клетки, обонятельная выстилка, выживаемость клеток, клеточная терапия, посттравматические кисты спинного мозга
Адрес для корреспонденции: nastyanastyav@mail.ru. Воронова А.Д.
Литература
1.         Зуев А.А., Лебедев В.Б., Епифанов Д.С., Нурмухаметов Р.М., Костенко Г.В., Педяш Н.В. Хирургическое лечение пациента с посттравматической сирингомиелией, ассоциированной со сложной посттравматической деформацией // Хирургия позвоночника. 2017. Т. 14, № 4. С. 39-44.
2.         Степанова О.В., Воронова А.Д., Чадин А.В., Валихов М.П., Абакумов М.А., Решетов И.В., Чехонин В.П. Получение обкладочных клеток обонятельной выстилки крыс и их использование в терапии посттравматических кист спинного мозга // Клет. технол. в биол. и мед. 2018. № 1. С. 20-24.
3.         Шаймарданова Г.Ф., Челышев Ю.А., Лебедев С.В., Савченко Е.А., Викторов И.В., Карасёв А.В., Чехонин В.П. Посттравматические реакции спинного мозга крысы при трансплантации клеток обонятельной выстилки человека // Клет. трансплантол. и ткан. инженерия.
2012. Т. 7, № 2. С. 92-96.
4.         Chhabra H.S., Sarda K. Stem cell therapy in spinal trauma: does it have scientific validity? // Indian J. Orthop. 2015. Vol. 49, N 1. P. 56-71.
5.         Deng C., Gorrie C., Hayward I., Elston B., Venn M., Mackay-Sim A., Waite P. Survival and migration of human and rat olfactory ensheathing cells in intact and injured spinal cord // J. Neurosci. Res. 2006. Vol. 83, N 7. P. 1201-1212.
6.         Kim Y.H., Ha K.Y., Kim S.I. Spinal cord injury and related clinical trials // Clin. Orthop. Surg. 2017. Vol. 9, N 1. P. 1-9.
7.         Li J., Lepski G. Cell transplantation for spinal cord injury: a systematic review // Biomed. Res. Int. 2013. Vol. 2013. ID 786475. doi: 10.1155/2013/786475.
8.         Li Y., Yu H.L., Chen L.F., Duan C.X., Zhang J.Y., Li B.C. Survival and number of olfactory ensheathing cells transplanted in contused spinal cord of rats // Chin. J. Traumatol. 2010. Vol. 13, N 6. P. 356-361.
9.         Mackay-Sim A., St John J.A. Olfactory ensheathing cells from the nose: clinical application in human spinal cord injuries // Exp. Neurol. 2011. Vol. 229, N 1. P. 174-180.
10.       Nori S., Nakamura M., Okano H. Plasticity and regeneration in the injured spinal cord after cell transplantation therapy // Prog. Brain Res. 2017. Vol. 231. P. 33-56.
11.       Oyinbo C.A. Secondary injury mechanisms in traumatic spinal cord injury: a nugget of this multiply cascade // Acta Neurobiol. Exp. (Wars). 2011. Vol. 71, N 2. P. 281-299.
12.       Richter M.W., Fletcher P.A., Liu J., Tetzlaff W., Roskams A.J. Lamina propria and olfactory bulb ensheathing cells exhibit differential integration and migration and promote differential axon sprouting in the lesioned spinal cord // J. Neurosci. 2005. Vol. 25, N 46. P. 10 700-10 711.
13.       Tabakow P., Jarmundowicz W., Czapiga B., Fortuna W., Miedzybrodzki R., Czyz M., Huber J., Szarek D., Okurowski S., Szewczyk P., Gorski A., Raisman G. Transplantation of autologous olfactory ensheathing cells in complete human spinal cord injury // Cell Transplant. 2013. Vol. 22, N 9. P. 1591-1612.
14.       Yamamoto M., Raisman G., Li D., Li Y. Transplanted olfactory mucosal cells restore paw reaching function without regeneration of severed corticospinal tract fibres across the lesion // Brain Res. 2009. Vol. 1303. P. 26-31.
15.       Zadroga A., Jezierska-Woźniak K., Czarzasta J., Barczewska M., Wojtkiewicz J., Maksymowicz W. Therapeutic potential of olfactory ensheathing cells and mesenchymal stem cells in spinal cord injuries // Stem Cells Int. 2017. Vol. 2017. ID 3978595. doi: 10.1155/2017/3978595.
16.       Zhang C., Morozova A.Y., Abakumov M.A., Gubsky I.L., Douglas P., Feng S., Bryukhovetskiy A.S., Chekhonin V.P. Precise delivery into chronic spinal cord injury syringomyelic cysts with magnetic nanoparticles MRI visualization // Med. Sci.
Monit. 2015. Vol. 21. P. 3179-3185.

ЭКСПРЕССИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ МАРКЕРОВ МИКРОВЕЗИКУЛАМИ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК ПУПОЧНОГО КАНАТИКА ЧЕЛОВЕКА СООТВЕТСТВУЕТ ФЕНОТИПУ РОДИТЕЛЬСКИХ КЛЕТОК
Ю.А.Романов*,***, Н.Е.Волгина**, Т.Н.Дугина***, Н.В.Кабаева*, Г.Т.Сухих**146
*ФГБУ НМИЦ кардиологии Минздрава России, Москва; **ФГБУ НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И.Кулакова Минздрава России, Москва; ***ООО “КриоЦентр”, Москва, РФ
          В культуре мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток пупочного канатика человека исследована продукция микровезикул и проведен сравнительный анализ экспрессии поверхностных маркеров (кластеров дифференцировки, CD). Установлено, что стромальные клетки продуцируют в культуральную среду микровезикулы в количестве, достаточном для последующей детекции с помощью проточной цитометрии. Сравнительный анализ фенотипа “материнских” клеток и секретируемых ими микровезикул показал идентичную экспрессию поверхностных молекул: CD13, CD29, CD44, CD54, CD71, CD73, CD90, CD105, CD106, HLA-I. Концентрация микровезикул в кондиционированной среде стромальных клеток составила в среднем 17.9±4.6×106 на 1 мл, что в пересчете соответствует продукции порядка 40-50 (44.7±11.5) микровезикул на 1 клетку за 2 сут культивирования.
Ключевые слова: микровезикулы, мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, пупочный канатик, вартонов гель, проточная цитометрия
Адрес для корреспонденции: romanov@cryocenter.ru. Романов Ю.А.
Литература
1.         Arno A.I., Amini-Nik S., Blit P.H., Al-Shehab M., Belo C., Herer E., Tien C.H., Jeschke M.G. Human Wharton’s jelly mesenchymal stem cells promote skin wound healing through paracrine signaling // Stem Cell Res. Ther. 2014. Vol. 5, N 1. P. 28. doi: 10.1186/scrt417.
2.         Batsali A.K., Kastrinaki M.C., Papadaki H.A., Pontikoglou C. Mesenchymal stem cells derived from Wharton’s Jelly of the umbilical cord: biological properties and emerging clinical applications // Curr. Stem Cell Res. Ther. 2013. Vol. 8, N 2. P. 144-155.
3.         Can A., Celikkan F.T., Cinar O. Umbilical cord mesenchymal stromal cell transplantations: a systemic analysis of clinical trials // Cytotherapy. 2017. Vol. 19, N 12. P. 1351-1382.
4.         Carvalho M.M., Teixeira F.G., Reis R.L., Sousa N., Salgado A.J. Mesenchymal stem cells in the umbilical cord: phenotypic characterization, secretome and applications in central nervous system regenerative medicine // Curr. Stem Cell Res. Ther. 2011. Vol. 6, N 3. P. 221-228.
5.         Corrao S., La Rocca G., Lo Iacono M., Zummo G., Gerbino A., Farina F., Anzalone R. New frontiers in regenerative medicine in cardiology: the potential of Wharton’s jelly mesenchymal stem cells // Curr. Stem Cell Res. Ther. 2013. Vol. 8, N 1. P. 39-45.
6.         Davies J.E., Walker J.T., Keating A. Concise Review: Wharton’s Jelly: the rich, but enigmatic, source of mesenchymal stromal cells // Stem Cells Transl. Med. 2017. Vol. 6, N 7. P. 1620-1630.
7.         Detamore M.S. Human umbilical cord mesenchymal stromal cells in regenerative medicine // Stem Cell Res. Ther. 2013. Vol. 4, N 6. P. 142. doi: 10.1186/scrt353.
8.         Ding D.C., Chang Y.H., Shyu W.C., Lin S.Z. Human umbilical cord mesenchymal stem cells: a new era for stem cell therapy // Cell Transplant. 2015 Vol. 24, N 3. P. 339-347.
9.         He H., Nagamura-Inoue T., Takahashi A., Mori Y., Yamamoto Y., Shimazu T., Tsunoda H., Tojo A. Immunosuppressive properties of Wharton’s jelly-derived mesenchymal stromal cells in vitro // Int. J. Hematol. 2015. Vol. 102, N 3. P. 368-378.
10.       Hsieh J.Y., Wang H.W., Chang S.J., Liao K.H., Lee I.H., Lin W.S., Wu C.H., Lin W.Y., Cheng S.M. Mesenchymal stem cells from human umbilical cord express preferentially secreted factors related to neuroprotection, neurogenesis, and angiogenesis // PLoS One. 2013. Vol. 8, N 8. P. e72604. doi: 10.1371/journal.pone.0072604.
11.       Kalaszczynska I., Ferdyn K. Wharton’s jelly derived mesenchymal stem cells: future of regenerative medicine? Recent findings and clinical significance // Biomed. Res. Int. 2015. Vol. 2015. ID 430847. doi: 10.1155/2015/430847.
12.       Kamolz L.P., Keck M., Kasper C. Wharton’s jelly mesenchymal stem cells promote wound healing and tissue regeneration // Stem Cell Res. Ther. 2014. Vol. 5,N 3. P. 62. doi: 10.1186/scrt451.
13.       Ophelders D.R., Wolfs T.G., Jellema R.K., Zwanenburg A., Andriessen P., Delhaas T., Ludwig A.K., Radtke S., Peters V., Janssen L., Giebel B., Kramer B.W. Mesenchymal stromal cell-derived extracellular vesicles protect the fetal brain after hypoxia-ischemia // Stem Cells Transl. Med. 2016. Vol. 5, N 6. P. 754-763.
14.       Pashoutan Sarvar D., Shamsasenjan K., Akbarzadehlaleh P. Mesenchymal stem cell-derived exosomes: new opportunity in cell-free therapy // Adv. Pharm. Bull. 2016. Vol. 6, N 3. P. 293-299.
15.       Ribeiro J., Gartner A., Pereira T., Gomes R., Lopes M.A., Gonçalves C., Varejão A., Luís A.L., Maurício A.C. Perspectives of employing mesenchymal stem cells from the Wharton’s jelly of the umbilical cord for peripheral nerve repair // Int. Rev. Neurobiol. 2013. Vol. 108. P. 79-120.
16.       Romanov Y.A., Balashova E.E., Volgina N.E., Kabaeva N.V., Dugina T.N., Sukhikh G.T. Optimized protocol for isolation of multipotent mesenchymal stromal cells from human umbilical cord // Bull. Exp. Biol. Med. 2015. Vol. 160, N 1. P. 148-154.
17.       Romanov Y.A., Balashova E.E., Volgina N.E., Kabaeva N.V., Dugina T.N., Sukhikh G.T. Human umbilical cord blood serum: effective substitute of fetal bovine serum for culturing of human multipotent mesenchymal stromal cells // Bull. Exp. Biol. Med. 2017. Vol. 162, N 4. P. 528-533.
18.       Romanov Y.A., Balashova E.E., Volgina N.E., Kabaeva N.V., Dugina T.N., Sukhikh G.T. Expression of surface molecules in human mesenchymal stromal cells co-cultured with nucleated umbilical cord blood cells // Bull. Exp. Biol. Med. 2017. Vol. 162, N 4. P. 578-582.
19.       Romanov Y.A., Volgina N.E., Balashova E.E., Kabaeva N.V., Dugina T.N., Sukhikh G.T. Human umbilical cord mesenchymal stromal cells support viability of umbilical cord blood hematopoietic stem cells but not the “stemness” of their progeny in co-culture // Bull. Exp. Biol. Med. 2017. Vol. 163, N 4. P. 523-527.
20.       Taghizadeh R.R., Cetrulo K.J., Cetrulo C.L. Wharton’s Jelly stem cells: future clinical applications // Placenta. 2011. Vol. 32, Suppl 4. P. S311-S315.
21.       Ullah I., Subbarao R.B., Rho G.J. Human mesenchymal stem cells — current trends and future prospective // Biosci. Rep. 2015. Vol. 35, N 2. pii: e00191. doi: 10.1042/BSR20150025.
22.       Zhang B., Shen L., Shi H., Pan Z., Wu L., Yan Y., Zhang X., Mao F., Qian H., Xu W. Exosomes from human umbilical cord mesenchymal stem cells: identification, purification, and biological characteristics // Stem Cells Int. 2016. Vol. 2016. ID 1929536. doi: 10.1155/2016/1929536.
23.       Zhang B., Wu X., Zhang X., Sun Y., Yan Y., Shi H., Zhu Y., Wu L., Pan Z., Zhu W., Qian H., Xu W. Human umbilical cord mesenchymal stem cell exosomes enhance angiogenesis through the Wnt4/
b-catenin pathway // Stem Cells Transl. Med. 2015. Vol. 4, N 5. P. 513-522. doi: 10.5966/sctm.2014-0267.
24.       Zhao Y., Sun X., Cao W., Ma J., Sun L., Qian H., Zhu W., Xu W. Exosomes derived from human umbilical cord mesenchymal stem cells relieve acute myocardial ischemic injury // Stem Cells Int. 2015.
Vol. 2015. ID 761643. doi: 10.1155/2015/761643.

ВЛИЯНИЕ 30-СУТОЧНОГО АНТИОРТОСТАТИЧЕСКОГО ВЫВЕШИВАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ НА СТРОМАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ-ПРЕДШЕСТВЕННИКИ КОСТНОГО МОЗГА МЫШЕЙ C57Bl/6N
Е.А.Маркина, И.В.Андрианова, А.С.Штемберг, Л.Б.Буравкова 152
ГНЦ РФ — Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, РФ
          Изучено влияние 30-суточного антиортостатического вывешивания и последующей перегрузки на клеточность, пролиферативный, клоногенный и дифференцировочный потенциал стромальных предшественников костного мозга мышей. После вывешивания снижалась клоногенная и пролиферативная активность стромальных клеток. Перегрузка приводила к усилению пролиферативной и дифференцировочной активности стромальных предшественников костного мозга. Полученные результаты указывают на негативное влияние опорной разгрузки на функциональную активность стромальных предшественников костного мозга мышей. Кратковременная перегрузка после вывешивания оказывает стимулирующее воздействие на стромальные клетки-предшественники костного мозга.
Ключевые слова: стромальные предшественники, костный мозг, антиортостатическое вывешивание, перегрузка
Адрес для корреспонденции: goncharova-tim@list.ru. Маркина Е.А.
Литература
1.         Буравкова Л.Б., Гершович П.М., Гершович Ю.Г., Григорьев А.И. Механизмы гравитационной чувствительности остеогенных клеток-предшественников // Acta Naturae. 2010. Т. 2, № 1. С. 30-39.
2.         Виль-Вильямс И.Ф. Основные подходы к выбору режимов применения центрифуги короткого радиуса в длительных космических полетах // Авиакосм. и экол. медицина. 1993. Т. 5, № 6. С. 46-51.
3.         Маркина Е.А., Бобылева П.И., Андрианова И.В., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Характеристика популяции стромальных предшественников костного мозга мышей С57Вl/6N после полета на биоспутнике “БИОН-М1” // Авиакосм. и экол. медицина. 2015. Т. 49, № 6. С. 41-48.
4.         Маркина Е.А., Кохан В.С., Ров М.П., Андрианова И.В., Штемберг А.С., Буравкова Л.Б. Влияние ионизирующего излучения и антиортостатического вывешивания на прогениторные клетки костного мозга крыс // Цитология. 2017. Т. 59, № 12. С. 846-856.
5.         Рудимов Е.Г., Буравков С.В., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Влияние провоспалительной активации на распределение F-актина культивируемых эндотелиальных клеток человека в условиях моделируемой микрогравитации // Клет. технол. в биол. и мед. 2014. № 4. С. 260-267.
6.         Сотнезова Е.В., Маркина Е.А., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Миелоидные предшественники в костном мозге мышей после полета на биоспутнике “БИОН-М1” в течение 30 сут // Бюл. экспер. биол. 2016. Т. 162, № 10. С. 495-499.
7.         Штемберг А.С. Проблемы экспериментального исследования комбинированного действия факторов космического полета на функции организма животных // Рос. физиол. журн. 2014. Т. 100, № 10. С. 1152-1168.
8.         Штемберг А.С., Кудрин В.С., Клодт П.М., Наркевич В.Б., Базян А.С. Влияние антиортостатической гиподинамии и перегрузки на дискриминантное обучение и обмен моноаминов в структурах мозга мышей // Нейрохимия.
2012. Т. 29, № 4. С. 318.
9.         Basso N., Jia Y., Bellows C.G., Heersche J.N. The effect of reloading on bone volume, osteoblast number, and osteoprogenitor characteristics: studies in hind limb unloaded rats // Bone. 2005. Vol. 37, N 3. P. 370-378.
10.       Globus R.K., Morey-Holton E. Hindlimb unloading: rodent analog for microgravity // J. Appl. Physiol. 2016. Vol. 120, N 10. P. 1196-1206.
11.       Hamrick M.W., Shi X., Zhang W., Pennington C., Thakore H., Haque M., Kang B., Isales C.M., Fulzele S., Wenger K.H. Loss of myostatin (GDF8) function increases osteogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells but the osteogenic effect is ablated with unloading // Bone. 2007. Vol. 40, N. 6. P. 1544-1553.
12.       Huang Y., Dai Z.Q., Ling S.K., Zhang H.Y., Wan Y.M., Li Y.H. Gravity, a regulation factor in the differentiation of rat bone marrow mesenchymal stem cells // J. Biomed. Sci. 2009. Vol. 16. P. 87. doi: 10.1186/1423-0127-16-87.
13.       Iwasaki K., Hirayanagi K.I., Sasaki T., Kinoue T., Ito M., Miyamoto A., Igarashi M., Yajima K. Effects of repeated long duration +2Gz load on man’s cardiovascular function // Acta Astronaut. 1998. Vol. 42, N 1-8.
Р. 175-183.
14.       Kawao N., Morita H., Obata K., Tamura Y., Okumoto K., Kaji H. The vestibular system is critical for the changes in muscle and bone induced by hypergravity in mice // Physiol. Rep. 2016. Vol. 4, N 19. pii: e12979.
15.       Meirelles Lda S., Nardi N.B. Murine marrow-derived mesenchymal stem cell: isolation, in vitro expansion, and characterization // Br. J. Haematol. 2003. Vol. 123, N 4. P. 702-711.
16.       Shahnazari M., Kurimoto P., Boudignon B.M., Orwoll B.E., Bikle D.D., Halloran B.P. Simulated spaceflight produces a rapid and sustained loss of osteoprogenitors and an acute but transitory rise of osteoclast precursors in two genetic strains of mice // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2012. Vol. 303, N 11.
Р. E1354-E1362.
17.       Visigalli D., Strangio A., Palmieri D., Manduca P. Hind limb unloading of mice modulates gene expression at the protein and mRNA level in mesenchymal bone cells // BMC Musculoskelet. Disord. 2010. Vol. 11. P. 147. doi: 10.1186/1471-2474-11-147.
18.       Zhou S., Zu Y., Sun Z., Zhuang F., Yang C. Effects of hypergravity on osteopontin expression in osteoblasts // PLoS One. 2015.
Vol. 10, N 6. P. e0128846. doi: 10.1371/journal. pone.0128846.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАРКЕРЫ РАКОВЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК: КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ПОЛНЫХ ТЕКСТОВ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ
Р.Е.Суворов, Я.С.Ким*, А.М.Гисина*, J.H.Chiang**, К.Н.Ярыгин*, А.Ю.Лупатов* 157
Федеральный исследовательский институт “Информатика и управление” РАН, Москва, РФ; *ФГБНУ Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича, Москва, РФ; **
National Cheng Kung University, Tainan City, Taiwan
          С помощью методов автоматизированного извлечения и интеллектуального анализа текстов на естественном языке были проанализированы данные о поверхностных маркерах раковых стволовых клеток 27 наиболее распространенных онкологических заболеваний. Источником информации служили полные тексты 8933 англоязычных научных статей, имеющихся в открытом доступе в сети Интернет. В основе процесса анализа текстов лежал поиск упоминаний в составе одного предложения нескольких сущностей: названия нозологической формы заболевания, словосочетания “раковые стволовые клетки” или его синонима, а также молекул кластера дифференцировки. Был получен список поверхностных молекулярных маркеров раковых стволовых клеток, наиболее часто упоминаемых в контексте конкретных опухолевых заболеваний; выявлены маркеры, которые преимущественно используются в исследованиях опухолей человека или животных; сформированы 5 групп опухолей по признаку сходства ассоциированных с ними маркеров.
Ключевые слова: раковые стволовые клетки, поверхностные молекулярные маркеры, обработка текстов на естественном языке, извлечение информации, интеллектуальный анализ данных
Адрес для корреспонденции: alupatov@inbox.ru. Лупатов А.Ю.
Литература
1.         Ким Я.С., Кайдина А.М., Чанг Ю.Х., Ярыгин К.Н., Лупатов А.Ю. Молекулярные маркеры раковых стволовых клеток, верифицированные in vivo // Биомед. химия. 2016. T. 62, № 12. С. 228-238.
2.         Abdullah L.N., Chow E.K. Mechanisms of chemoresistance in cancer stem cells // Clin. Transl. Med. 2013.Vol. 2, N 1. P. 3. doi: 10.1186/2001-1326-2-3.
3.         Fang X., Zheng P., Tang J., Liu Y. CD24: from A to Z // Cell. Mol. Immunol. 2010. Vol. 7, N 2. P. 100-103.
4.         Kim Y.S., Kaidina A.M., Yarygin K.N., Lupatov A.Y., Chiang J. H. Cancer stem cell molecular markers verified in vivo // Biochemistry (Moscow). Suppl. Ser. B. Biomed. Chem. 2017. Vol. 11, N 1. P. 43-54.
5.         Nielsen J.S., McNagny K.M. Novel functions of the CD34 family // J. Cell Sci. 2008. Vol. 121, Pt 22. P. 3683-3692.
6.         Reya T., Morrison S.J., Clarke M.F., Weissman I.L. Stem cells, cancer, and cancer stem cells // Nature. 2001. Vol. 414. P. 105-111.
7.         Wei C.H., Peng Y., Leaman R., Davis A.P., Mattingly C.J., Li J., Wiegers T.C., Lu Z. Assessing the state of the art in biomedical relation extraction: overview of the BioCreative V chemical-disease relation (CDR) task // Database (Oxford). 2016. Vol. 2016. pii: baw032. doi: 10.1093/database/baw032.
8.         Williams K., Motiani K., Giridhar P.V., Kasper S. CD44 integrates signaling in normal stem cell, cancer stem cell and (pre)metastatic niches // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2013. Vol. 238, N 3. P. 324-338.
9.         Yin A.H., Miraglia S., Zanjani E.D., Almeida-Porada G., Ogawa M., Leary A.G., Olweus J., Kearney J., Buck D.W. AC133, a novel marker for human hematopoietic stem and progenitor cells // Blood. 1997. Vol. 90, N 12. P. 5002-5012.
10.       Yu Y., Ramena G., Elble R.C. The role of cancer stem cells in relapse of solid tumors // Front.
Biosci. (Elite Ed). 2012. Vol. 4. P. 1528-1541.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ТРАНСПЛАНТАТОВ ЭМБРИОНАЛЬНОГО НЕОКОРТЕКСА В ИНТАКТНОМ МОЗГЕ ВЗРОСЛЫХ МЫШЕЙ
К.К.Сухинич, М.А.Александрова164
ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН, Москва, РФ
          Исследовали индивидуальные особенности развития и дифференцировки аллогенных трансплантатов клеток неокортекса, полученных от эмбрионов разных стадий развития, в интактном мозге взрослых мышей. Несмотря на стандартные методы пересадки, внутрипаренхимные трансплантаты значительно различались по разме­рам, морфологии, структурной организации. Клетки в трансплантатах, развивающихся внутри желудочка мозга реципиента, формировали гистотипические структуры, подобные органоидам. В каждой возрастной группе трансплантатов (12.5, 14.5 и 19.5 сут) были обнаружены индивидуальные особенности миграции клеток, их дифференцировки и роста волокон. Только из клеток трансплантатов 12.5 сут формировались шипиковые пирамидные нейроны, характерные для V слоя коры мозга. Исключительно в трансплантатах 14.5 сут была обнаружена дифференцировка катехоламинергических нейронов, не свойственных коре мозга. В каждой возрастной группе в единичных случаях наблюдалась обширная клеточная миграция от трансплантата. В отдельных трансплантатах обнаружены плотные скопления астроцитов. При всех пересадках (n=52) выявлена активация глии реципиента на трансплантат, но только в одном случае отмечено формирование обширного глиального барьера. Полученные данные свидетельствуют о том, что при перенесении методов нейротрансплантации в регенеративную медицину необходимо в полной мере представлять возможный спектр результатов, связанных с индивидуальными особенностями развития трансплантатов и реакции реципиента.
Ключевые слова: нейротрансплантация, малодифференцированные клетки, GFP мыши, дифференцировка клеток, глиальный барьер
Адрес для корреспонденции: transpl@hotmail.com. Сухинич К.К.
Литература
1.         Behrstock S., Ebert A.D., Klein S., Schmitt M., Moore J.M., Svendsen C.N. Lesion-induced increase in survival and migration of human neural progenitor cells releasing GDNF // Cell. Transplant. 2008. Vol. 17, N 7. P. 753-762.
2.         Ben-Hur T., Ben-Menachem O., Furer V., Einstein O., Mizrachi-Kol R., Grigoriadis N. Effects of proinflammatory cytokines on the growth, fate, and motility of multipotential neural precursor cells // Mol. Cell. Neurosci. 2003. Vol. 24, N 3. P. 623-631.
3.         Blaya M.O., Tsoulfas P., Bramlett H.M., Dietrich W.D. Neural progenitor cell transplantation promotes neuroprotection, enhances hippocampal neurogenesis, and improves cognitive outcomes after traumatic brain injury // Exp. Neurol. 2015. Vol. 264. P. 67-81.
4.         Cusulin C., Monni E., Ahlenius H., Wood J., Brune J.C., Lindvall O., Kokaia Z. Embryonic stem cell-derived neural stem cells fuse with microglia and mature neurons // Stem Cells. 2012. Vol. 30, N 12. P. 2657-2671.
5.         Dunnett S.B., Bjorklund A. Basic transplantation methods in rodent brain // Neural transplantation methods / Eds S.B.Dunnett, A.A.Boulton, G.B.Baker. Totowa, 2010. P. 133-148.
6.         Einstein O., Grigoriadis N., Mizrachi-Kol R., Reinhartz E., Polyzoidou E., Lavon I., Milonas I., Karussis D., Abramsky O., Ben-Hur T. Transplanted neural precursor cells reduce brain inflammation to attenuate chronic experimental autoimmune encephalomyelitis // Exp. Neurol. 2006. Vol. 198, N 2. P. 275-284.
7.         Gaillard A., Jaber M. Is the outgrowth of transplant-derived axons guided by host astrocytes and myelin loss? // Cell Adh. Migr. 2007. Vol. 1, N 4. P. 161-164.
8.         Gaillard A., Nasarre C., Roger M. Early (E12) cortical progenitors can change their fate upon heterotopic transplantation // Eur. J. Neurosci. 2003. Vol. 17, N 7. P. 1375-1383.
9.         Gaillard A., Prestoz L., Dumartin B., Cantereau A., Morel F., Roger M., Jaber M. Reestablishment of damaged adult motor pathways by grafted embryonic cortical neurons // Nat. Neurosci. 2007. Vol. 10, N 10. P. 1294-1299.
10.       Huebner E.A., Strittmatter S.M. Axon regeneration in the peripheral and central nervous systems // Results Probl. Cell Differ. 2009. Vol. 48. P. 339-351.
11.       Isenmann S., Brandner S., Sure U., Aguzzi A. Telencephalic transplants in mice: characterization of growth and differentiation patterns // Neuropathol. Appl. Neurobiol. 1996. Vol. 22, N 2. P. 108-117.
12.       Karbanová J., Mokrý J., Kotingová L. Neural stem cells transplanted into intact brains as neurospheres form solid grafts composed of neurons, astrocytes and oligodendrocyte precursors // Biomed. Pap. Med. Fac. Univ. Palacky Olomouc Czech. Repub. 2004. Vol. 148, N 2. P. 217-220.
13.       Kunze A., Achilles A., Keiner S., Witte O.W., Redecker C. Two distinct populations of doublecortin-positive cells in the perilesional zone of cortical infarcts // BMC Neurosci. 2015. Vol. 16. P. 20. doi: 10.1186/s12868-015-0160-8.
14.       Lindvall O., Kokaia Z. Stem cells in human neurodegenerative disorders—time for clinical translation? // J. Clin. Invest. 2010. Vol. 120, N 1. P. 29-40.
15.       Ma S., Kwon H.J., Huang Z. A functional requirement for astroglia in promoting blood vessel development in the early postnatal brain // PLoS One. 2012. Vol. 7, N 10. P. e48001. doi: 10.1371/journal.pone.0048001.
16.       Magavi S.S., Lois C. Transplanted neurons form both normal and ectopic projections in the adult brain // Dev. Neurobiol. 2008. Vol. 68, N 14. P. 1527-1537.
17.       Michelsen K.A., Acosta-Verdugo S., Benoit-Marand M., Espuny-Camacho I., Gaspard N., Saha B., Gaillard A., Vanderhaeghen P. Area-specific reestablishment of damaged circuits in the adult cerebral cortex by cortical neurons derived from mouse embryonic stem cells // Neuron. 2015. Vol. 85, N 5. P. 982-997.
18.       Nishino H., Hida H., Takei N., Kumazaki M., Nakajima K., Baba H. Mesencephalic neural stem (progenitor) cells develop to dopaminergic neurons more strongly in dopamine-depleted striatum than in intact striatum // Exp. Neurol. 2000. Vol. 164, N 1. P. 209-214.
19.       Oertel J., Samii M., Walter G.F. Fetal allogeneic dopaminergic cell suspension grafts in the ventricular system of the rat: characterization of transplant morphology and graft-host interactions // Acta Neuropathol. 2004. Vol. 107. N 5. P. 421-427.
20.       Okabe M., Ikawa M., Kominami K., Nakanishi T., Nishimune Y. “Green mice” as a source of ubiquitous green cells // FEBS Lett. 1997. Vol. 407, N 3. P. 313-319.
21.       Park J.K., Joh T.H., Ebner F.F. Tyrosine hydroxylase is expressed by neocortical neurons after transplantation // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1986. Vol. 83, N 19. P. 7495-7498.
22.       Pluchino S., Quattrini A., Brambilla E., Gritti A., Salani G., Dina G., Galli R., Del Carro U., Amadio S., Bergami A., Furlan R., Comi G., Vescovi A.L., Martino G. Injection of adult neurospheres induces recovery in a chronic model of multiple sclerosis // Nature. 2003. Vol. 422. P. 688-694.
23.       Pluchino S., Zanotti L., Brini E., Ferrari S., Martino G. Regeneration and repair in multiple sclerosis: the role of cell transplantation // Neurosci. Lett. 2009. Vol. 456, N 3. P. 101-106.
24.       Raposo C., Schwartz M. Glial scar and immune cell involvement in tissue remodeling and repair following acute CNS injuries // Glia. 2014. Vol. 62, N 11. P. 1895-1904.
25.       Shetty A.K., Hattiangady B. Grafted subventricular zone neural stem cells display robust engraftment and similar differentiation properties and form new neurogenic niches in the young and aged hippocampus // Stem Cells Transl. Med. 2016. Vol. 5, N 9. P. 1204-1215.
26.       Sukhinich K.K., Kosykh A.V., Aleksandrova M.A. Differentiation and cell-cell interactions of neural progenitor cells transplanted into intact adult brain // Bull. Exp. Biol. Med. 2015. Vol. 160, N 1. P. 115-122.
27.       Thompson L.H., Björklund A. Reconstruction of brain circuitry by neural transplants generated from pluripotent stem cells // Neurobiol. Dis. 2015. Vol. 79. P. 28-40.
28.       Unal-Cevik I., Kilinç M., Gürsoy-Ozdemir Y., Gurer G., Dalkara T. Loss of NeuN immunoreactivity after cerebral ischemia does not indicate neuronal cell loss: a cautionary note // Brain Res. 2004. Vol. 1015, N 1-2. P. 169-174.
29.       Venugopalan P., Wang Y., Nguyen T., Huang A., Muller K.J., Goldberg J.L. Transplanted neurons integrate into adult retinas and respond to light // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. ID 10472. doi: 10.1038/ncomms10472.
30.       Wuttke T.V., Markopoulos F., Padmanabhan H., Wheeler A.P., Murthy V.N., Macklis J.D. Developmentally primed cortical neurons maintain fidelity of differentiation and establish appropriate functional connectivity after transplantation // Nat.
Neurosci. 2018. Vol. 21, N 4. P. 517-529.

РАЗРАБОТКА IN VITRO МОДЕЛИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЙ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ НА КЛЕТКИ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА В ТРЕХМЕРНОЙ КУЛЬТУРЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ МАКРОФАГОПОДОБНЫХ КЛЕТОК ЛИНИИ THP-1
В.А.Бывальцев1,2,3, С.И.Колесников4,5, Л.А.Бардонова1,7, Е.Г.Белых1,7, Л.И.Корытов1, M.B.Giers6,7, S.Bowen7, M.Ch.Preul7176
1ФГБОУ ВО Иркутский государственный медицинский университет, Иркутск, РФ; 2ФГБНУ Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, РФ; 3НУЗ Дорожная клиническая больница на ст. Иркутск-Пассажирский ОАО “РЖД-Медицина”, Иркутск, РФ; 4ФГБНУ Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск, РФ; 5МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва, РФ; 6
Oregon State University, Corvallis, OR, USA; 7Barrow Neurological Institute, Phoenix, AZ, USA
          Разработана новая модель для исследования влияния комплекса провоспалительных цитокинов на клетки межпозвонковых дисков в трехмерной культуре — сокультивирование с активированными макрофагоподобными клетками линии THP-1. Методом проточной цитометрии с использованием микросфер исследованы уровни секреции ФНО-a, ИЛ-1b, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 и ИЛ-12p70. Выявлены значимые различия в уровне спонтанной секреции цитокинов неповрежденными и дегенерированными межпозвонковыми дисками. Показано значимое увеличение уровня ИЛ-1b и ИЛ-8 в группах сокультивирования, что подтверждает состоятельность разработанной модели.
Ключевые слова: дегенерация межпозвонкового диска, пульпозное ядро, фиброзное кольцо, провоспалительные цитокины
Адрес для корреспонденции: byval75vadim@yandex.ru. Бывальцев В.А.
Литература
1.         Табеева Г.Р. Дискогенная боль в спине: возможности патогенетической терапии // Журн. неврол. психиатр. 2015. Т. 115, № 12. С. 162-168.
2.         Ab-Rahim S., Selvaratnam L., Raghavendran H.R., Kamarul T. Chondrocyte-alginate constructs with or without TGF-b1 produces superior extracellular matrix expression than monolayer cultures // Mol. Cell. Biochem. 2013. Vol. 376, N 1-2. P. 11-20.
3.         Hoy D., March L., Brooks P., Blyth F., Woolf A., Bain C., Williams G., Smith E., Vos T., Barendregt J., Murray C., Burstein R., Buchbinder R. The global burden of low back pain: Estimates from the global burden of disease 2010 study // Ann. Rheum. Dis. 2014. Vol. 73, N 6. P. 968-974.
4.         Hwang M.H., Shin J.H., Kim K.S., Yoo C.M., Jo G.E., Kim J.H., Choi H. Low level light therapy modulates inflammatory mediators secreted by human annulus fibrosus cells during intervertebral disc degeneration in vitro // Photochem. Photobiol. 2015. Vol. 91, N 2. P. 403-410.
5.         Kepler C.K., Markova D.Z., Hilibrand A.S., Vaccaro A.R., Risbud M.V., Albert T.J., Anderson D.G. Substance P stimulates production of inflammatory cytokines in human disc cells // Spine (Phila Pa 1976). 2013. Vol. 38, N 21. P. E1291-E1299.
6.         Kim J.H., Studer R.K., Sowa G.A., Vo N.V., Kang J.D. Activated macrophage-like THP-1 cells modulate anulus fibrosus cell production of inflammatory mediators in response to cytokines // Spine (Phila Pa 1976). 2008. Vol. 33, N 21. P. 2253-2259.
7.         Park J.J., Moon H.J., Park J.H., Kwon T.H., Park Y.K., Kim J.H. Induction of proinflammatory cytokine production in intervertebral disc cells by macrophage-like THP-1 cells requires mitogen-activated protein kinase activity // J. Neurosurg. Spine. 2016. Vol. 24, N 1. P. 167-175.
8.         Pfirrmann C.W., Metzdorf A., Zanetti M., Hodler J., Boos N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration // Spine (Phila Pa 1976). 2001. Vol. 26, N 17. P. 1873-1878.
9.         Shamji M.F., Setton L.A., Jarvis W., So S., Chen J., Jing L., Bullock R., Isaacs R.E., Brown C., Richardson W.J. Proinflammatory cytokine expression profile in degenerated and herniated human intervertebral disc tissues // Arthritis Rheum. 2010. Vol. 62, N 7. P. 1974-1982.
10.       Stich S., Stolk M., Girod P.P., Thomé C., Sittinger M., Ringe J., Seifert M., Hegewald A.A. Regenerative and immunogenic characteristics of cultured nucleus pulposus cells from human cervical intervertebral discs // PLoS One. 2015. Vol. 10, N 5. P. e0126954. doi: 10.1371/journal.pone.0126954.
11.       Sutovsky J., Benco M., Sutovska M., Kocmalova M., Pappova L., Miklusica J., Frano A., Kurca E. Cytokine and chemokine profile changes in patients with lower segment lumbar degenerative spondylolisthesis // Int. J. Surg. 2017. Vol. 43. P. 163-170.
12.       Walter B.A., Purmessur D., Likhitpanichkul M., Weinberg A., Cho S.K., Qureshi S.A., Hecht A.C., Iatridis J.C. Inflammatory kinetics and efficacy of anti-inflammatory treatments on human nucleus pulposus cells // Spine (Phila Pa 1976). 2015. Vol. 40, N 13. P. 955-963.
13.       Wang J., Tian Y., Phillips K.L., Chiverton N., Haddock G., Bunning R.A., Cross A.K., Shapiro I.M., Le Maitre C.L., Risbud M.V. Tumor necrosis factor alpha- and interleukin-1
b
-dependent induction of CCL3 expression by nucleus pulposus cells promotes macrophage migration through CCR1 // Arthritis Rheum. 2013. Vol. 65, N 3. P. 832-842.

КРИОКОНСЕРВАЦИЯ ТКАНИ ПУПОВИНЫ ЧЕЛОВЕКА БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДА
И.В.Арутюнян*,**, С.О.Строкова*, А.В.Макаров*,***, С.М.Муллабаева*, А.В.Ельчанинов*,***, А.В.Лохонина*,****, А.А.Абрамов**, Т.Х.Фатхудинов*,**180
*
ФГБУ НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад.
В.И.Кулакова Минздрава России, Москва; **ФГАОУ ВО РУДН, Москва, РФ; ***ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава России, Москва; ****ФГБНУ НИИ морфологии человека, Москва, РФ
          Пупочный канатик человека является источником мультипотентных стромальных клеток с высочайшим терапевтическим потенциалом. Клетки могут быть выделены как из свежей пуповины, так и из криоконсервированной. Наиболее распространенным криопротектором, используемым для консервации пуповины, является ДМСО, который обладает цито- и генотоксичностью. Проведена успешная криоконсервация пуповины при замене ДМСО на другие криопротекторы — пропиленгликоль, этиленгликоль или глицерол. В условиях эксперимента наибольшую эффективность по ряду показателей (сохранность живых клеток в ткани, срок начала миграции клеток из эксплантатов ткани, эффективность выделения культуры мультипотентных стромальных клеток) продемонстрировали 1.5 М этиленгликоль и 20% глицерол. Криобанкирование ткани может повысить доступность многих клеточных продуктов медицинского назначения и обеспечить развитие персонализированной медицины.
Ключевые слова: криоконсервация ткани, пупочный канатик, криопротектор, диметилсульфоксид, мультипотентные стромальные клетки
Адрес для корреспонденции: fatkhudinov@gmail.com. Фатхудинов Т.Х.
Литература
1.         Костяев А.А., Мартусевич А.К., Андреев А.А. Токсичность криопротекторов и криоконсервантов на их основе для компонентов крови и костного мозга (обзорная статья) // Научное обозрение. Мед. науки. 2016. № 6. С. 54-74.
2.         Романов Ю.А., Балашова Е.Е., Волгина Н.Е., Кабаева Н.В., Дугина Т.Н., Сухих Г.Т. Выделение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток после криогенного хранения ткани пупочного канатика человека // Клет. технол. в биол. и мед. 2015.
№ 4. С. 218-223.
3.         Arutyunyan I., Elchaninov A., Makarov A., Fatkhudinov T. Umbilical cord as prospective source for mesenchymal stem cell-based therapy // Stem Cells Int. 2016. Vol. 2016. ID 6901286. doi: 10.1155/2016/6901286.
4.         Badowski M., Muise A., Harris D.T. Mixed effects of long-term frozen storage on cord tissue stem cells // Cytotherapy. 2014. Vol. 16, N 9. P. 1313-1321.
5.         Best B.P. Cryoprotectant toxicity: facts, issues, and questions // Rejuvenation Res. 2015. Vol. 18, N 5. P. 422-436.
6.         Carnevale G., Pisciotta A., Riccio M., De Biasi S., Gibellini L., Ferrari A., La Sala G.B., Bruzzesi G., Cossarizza A., de Pol A. Optimized Cryopreservation and banking of human bone-marrow fragments and stem cells // Biopreserv. Biobank. 2016. Vol. 14, N 2. P. 138-148.
7.         Choudhery M.S., Badowski M., Muise A., Harris D.T. Utility of cryopreserved umbilical cord tissue for regenerative medicine // Curr. Stem Cell Res. Ther. 2013. Vol. 8, N 5. P. 370-380.
8.         Choudhery M.S., Badowski M., Muise A., Pierce J., Harris D.T. Cryopreservation of whole adipose tissue for future use in regenerative medicine // J. Surg. Res. 2014. Vol. 187, N 1. P. 24-35.
9.         Da-Croce L., Gambarini-Paiva G.H., Angelo P.C., Bambirra E.A., Cabral A.C., Godard A.L. Comparison of vitrification and slow cooling for umbilical tissues // Cell Tissue Bank. 2013. Vol. 14, N 1. P. 65-76.
10.       Ding D.C., Chang Y.H., Shyu W.C., Lin S.Z. Human umbilical cord mesenchymal stem cells: a new era for stem cell therapy // Cell Transplant. 2015. Vol. 24, N 3. P. 339-347.
11.       Dominici M., Le Blanc K., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F., Krause D., Deans R., Keating A., Prockop Dj, Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement // Cytotherapy. 2006. Vol. 8, N 4. P. 315-317.
12.       Fleury A., Pirrello O., Maugard C., Mathelin C., Linck C. Breast cancer and ovarian tissue cryopreservation: Review of the literature // J. Gynecol. Obstet. Hum. Reprod. 2018. May 21. pii: S2468-7847(18)30172-7. doi: 10.1016/j.jogoh. 2018.05.008.
13.       Galvao J., Davis B., Tilley M., Normando E., Duchen M.R., Cordeiro M.F. Unexpected low-dose toxicity of the universal solvent DMSO // FASEB J. 2014. Vol. 28,N 3. P. 1317-1330.
14.       Giugliarelli A., Urbanelli L., Ricci M., Paolantoni M., Emiliani C., Saccardi R., Mazzanti B., Lombardini L., Morresi A., Sassi P. Evidence of DMSO-induced protein aggregation in cells // J. Phys. Chem. A. 2016. Vol. 120, N 27. P. 5065-5070.
15.       Iftimia N., Ferguson R.D., Mujat M., Patel A.H., Zhang E.Z., Fox W., Rajadhyaksha M. Combined reflectance confocal microscopy/optical coherence tomography imaging for skin burn assessment // Biomed. Opt. Express. 2013. Vol. 4, N 5. P. 680-695.
16.       Johnson S., Rabinovitch P. Ex vivo imaging of excised tissue using vital dyes and confocal microscopy // Curr. Protoc. Cytom. 2012. Chapter 9:Unit 9.39. doi: 10.1002/0471142956.cy0939s61.
17.       Kalaszczynska I., Ferdyn K. Wharton’s jelly derived mesenchymal stem cells: future of regenerative medicine? Recent findings and clinical significance // Biomed. Res. Int. 2015. Vol. 2015. ID 430847. doi: 10.1155/2015/430847.
18.       Moll G., Geißler S., Catar R., Ignatowicz L., Hoogduijn M.J., Strunk D., Bieback K., Ringdén O. Cryopreserved or fresh mesenchymal stromal cells: only a matter of taste or key to unleash the full clinical potential of MSC therapy? // Adv. Exp. Med. Biol. 2016. Vol. 951. P. 77-98.
19.       Morris C., de Wreede L., Scholten M., Brand R., van Biezen A., Sureda A., Dickmeiss E., Trneny M., Apperley J., Chiusolo P., van Imhoff G.W., Lenhoff S., Martinelli G., Hentrich M., Pabst T., Onida F., Quinn M., Kroger N., de Witte T., Ruutu T.; Chronic Malignancies and Lymphoma Working Parties of EBMT. Should the standard dimethyl sulfoxide concentration be reduced? Results of a European Group for Blood and Marrow Transplantation prospective noninterventional study on usage and side effects of dimethyl sulfoxide // Transfusion. 2014. Vol. 54, N 10. P. 2514-2522.
20.       Nakamura Y., Obata R., Okuyama N., Aono N., Hashimoto T., Kyono K. Residual ethylene glycol and dimethyl sulphoxide concentration in human ovarian tissue during warming/thawing steps following cryopreservation // Reprod. Biomed. Online. 2017. Vol. 35, N 3. P. 311-313.
21.       Park B.W., Jang S.J., Byun J.H., Kang Y.H., Choi M.J., Park W.U., Lee W.J., Rho G.J. Cryopreservation of human dental follicle tissue for use as a resource of autologous mesenchymal stem cells // J. Tissue Eng. Regen. Med. 2017. Vol. 11, N 2. P. 489-500.
22.       Rodríguez L., Velasco B., García J, Martín-Henao G.A. Evaluation of an automated cell processing device to reduce the dimethyl sulfoxide from hematopoietic grafts after thawing // Transfusion. 2005. Vol. 45, N 8. P. 1391-1397.
23.       Rozati H., Handley T., Jayasena C.N. Process and pitfalls of sperm cryopreservation // J. Clin. Med. 2017. Vol. 6, N 9. pii. E89. doi: 10.3390/jcm6090089.
24.       Sharma S., Venkatesan V., Prakhya B.M., Bhonde R. Human mesenchymal stem cells as a novel platform for simultaneous evaluation of cytotoxicity and genotoxicity of pharmaceuticals // Mutagenesis. 2015. Vol. 30, N 3. P. 391-399.
25.       Shivakumar S.B., Bharti D., Subbarao R.B., Jang S.J., Park J.S., Ullah I., Park J.K., Byun J.H., Park B.W., Rho G.J. DMSO- and serum-free cryopreservation of Wharton’s jelly tissue isolated from human umbilical cord // J. Cell. Biochem. 2016. Vol. 117, N 10. P. 2397-2412.
26.       Svalgaard J.D., Haastrup E.K., Reckzeh K., Holst B., Glovinski P.V., Gørløv J.S., Hansen M.B., Moench K.T., Clausen C., Fischer-Nielsen A. Low-molecular-weight carbohydrate Pentaisomaltose may replace dimethyl sulfoxide as a safer cryoprotectant for cryopreservation of peripheral blood stem cells // Transfusion. 2016. Vol. 56, N 5. P. 1088-1095.
27.       Unni S., Kasiviswanathan S., D’Souza S., Khavale S., Mukherjee S., Patwardhan S., Bhartiya D. Efficient cryopreservation of testicular tissue: effect of age, sample state, and concentration of cryoprotectant // Fertil. Steril. 2012. Vol. 97, N 1. P. 200-8.e1.
28.       Yang Y., Melzer C., Bucan V., von der Ohe J., Otte A., Hass R. Conditioned umbilical cord tissue provides a natural three-dimensional storage compartment as in vitro stem cell niche for human mesenchymal stroma/stem cells // Stem Cell Res Ther. 2016. Vol. 7. P. 28. doi: 10.1186/s13287-016-0289-0.
29.       Yuan C., Gao J., Guo J., Bai L., Marshall C., Cai Z., Wang L., Xiao M. Dimethyl sulfoxide damages mitochondrial integrity and membrane potential in cultured astrocytes // PLoS One. 2014. Vol. 9, N 9. P. e107447. doi: 10.1371/journal.pone. 0107447.


ИНДУКЦИЯ ВАСКУЛО- И ОСТЕОГЕНЕЗА В СФЕРОИДАХ ИЗ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК ЖИРОВОЙ ТКАНИ
И.Н.Сабурина*,**, А.А.Горкун*, А.Ф.Фидаров***, Т.Д.Колокольцова*,**, И.М.Зурина*, Н.В.Кошелева*,**, Е.Е.Устинова*, В.С.Репин*189
*
ФГБНУ НИИ общей патологии и патологической физиологии, Москва, РФ; **Биологический факультет МГУ им.
М.В. Ломоносова, Москва, РФ; ***ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования, Москва, РФ
Васкуляризация биоинженерных конструкций костной ткани остается одной из серьезных проблем. Сфероиды, полученные в результате 3D-культивирования стромальных клеток жировой ткани с добавлением индуцирую­щих факторов, отличаются стабильностью характеристик, имеют маркеры мезенхимных, эндотелиальных клеток и остеобластов и представляют прототип васкуляризованной микроткани. Индуцированные в ангио- и остеогенном направлении сфероиды из стромальных клеток жировой ткани могут быть использованы при создании инновационных технологий получения in vitro васкуляризованных биоэквивалентов для восстановления обширных дефектов костной ткани.
Ключевые слова: стромальные клетки жировой ткани, сфероид, васкулогенез, остеогенез, биоэквивалент
Адрес для корреспонденции: kolokoltd@mail.ru. Колокольцова Т.Д.
Литература
1.         Горкун А.А., Сабурина И.Н., Кошелева Н.В., Зурина И.М., Пулин А.А., Шагидулин М.Ю., Онищенко Н.А., Репин В.С. Эндотелиальные прогениторные клетки в мезенхимосфероидах пупочного канатика и их участие в процессах ангиогенеза и васкулогенеза при острой печеночной недостаточности // Патол. физиол. и экспер. тер. 2012. № 4. С. 50-53.
2.         Сабурина И.Н., Горкун А.А., Зурина И.М., Кошелева Н.В., Репин В.С. Изучение ангиогенного потенциала мультипотентных мезенхимных стромальных клеток человека // Патогенез.
2013. Т. 11, № 1. С. 60-63.
3.         Annabi N., Tamayol A., Uquillas J.A., Akbari M., Bertassoni L.E., Cha C., Camci-Unal G., Dokmeci M.R., Peppas N.A., Khademhosseini A. 25th anniversary article: Rational design and applications of hydrogels in regenerative medi­cine // Adv. Mater. 2014. Vol. 26, N 1. P. 85-123.
4.         Duttenhoefer F., Lara de Freitas R., Meury T., Loibl M., Benneker L.M., Richards R.G., Alini M., Verrier S. 3D scaffolds co-seeded with human endothelial progenitor and mesenchymal stem cells: evidence of prevascularisation within 7 days // Eur. Cell Mater. 2013. Vol. 26. P. 49-64; discussion 64-65.
5.         Gorkun A.A., Shpichka A.I., Zurina I.M., Koroleva A.V., Kosheleva N.V., Nikishin D.A., Butnaru D.V., Timashev P.S., Repin V.S., Saburina I.N. Angiogenic potential of spheroids from umbilical cord and adipose-derived multipotent mesenchymal stromal cells within fibrin gel // Biomed. Mater. 2018. Vol. 13, N 4. ID 044108. doi: 10.1088/1748-605X/aac22d.
6.         Holnthoner W., Hohenegger K., Husa A.M., Muehleder S., Meinl A., Peterbauer-Scherb A., Redl H. Adipose derived stem cells induce vascular tube formation of outgrowth endothelial cells in a fibrin matrix // J. Tissue Eng. Regen. Med. 2015. Vol. 9, N 2. P. 127-136.
7.         Inglis S., Christensen D., Wilson D.I., Kanczler J.M., Oreffo R.O. Human endothelial and foetal femur-derived stem cell co-cultures modulate osteogenesis and angiogenesis // Stem Cell Res. Ther. 2016. Vol. 7. P. 13. doi: 10.1186/s13287-015-0270-3.
8.         Kubatiev A.A., Zurina I.M., Kosheleva N.V., Gorkun A.A., Saburina I.N., Repin V.S. From 2D cell phenotypes to 3D live high-content imaging: new ways to windows // J. Cytol. Histol. 2015. Vol. 6, N 6. P. 378. doi: 10.4172/2157-7099. 1000378.
9.         Laschke M.W., Menger M.D. Vascularization in tissue engineering: angiogenesis versus inosculation // Eur. Surg. Res. 2012. Vol. 48, N 2. P. 85-92.
10.       Lovett M., Lee K., Edwards A., Kaplan D.L. Vascularization strategies for tissue engineering // Tissue Eng. Part B Rev. 2009. Vol. 15, N 3. P. 353-370.
11.       Murphy K.C., Hoch A.I., Harvestine J.N., Zhou D., Leach J.K. Mesenchymal stem cell spheroids retain osteogenic phenotype through
a2b1 signaling // Stem Cells Transl. Med. 2016. Vol. 5, N 9. P. 1229-1237.
12.       National Research Council (US) and Institute of Medicine (US) Committee on the Biological and Biomedical Applications of Stem Cell Research. Stem Cells and the Future of Regenerative Medicine. Washington, 2002.
13.       Ong C.S., Fukunishi T., Zhang H., Huang C.Y., Nashed A., Blazeski A., DiSilvestre D., Vricella L., Conte J., Tung L., Tomaselli G.F., Hibino N. Biomaterial-free three-dimensional bioprinting of cardiac tissue using human induced pluripotent stem cell derived Cardiomyocytes // Sci. Rep. 2017. Vol. 7, N 1. P. 4566. doi: 10.1038/s41598-017-05018-4.
14.       Pill K., Hofmann S., Redl H., Holnthoner W. Vascularization mediated by mesenchymal stem cells from bone marrow and adipose tissue: a comparison // Cell Regen. (Lond). 2015. Vol. 4. P. 8. doi: 10.1186/s13619-015-0025-8.
15.       Repin V.S., Saburina I.N., Kosheleva N.V., Gorkun A.A., Zurina I.M., Kubatiev A.A. 3D-technology of the formation and maintenance of single dormant microspheres from 2000 human somatic cells and their reactivation in vitro // Bull. Exp. Biol. Med. 2014. Vol. 158, N 1. P. 137-144.
16.       Rohringer S., Hofbauer P., Schneider K.H., Husa A.M., Feichtinger G., Peterbauer-Scherb A., Redl H., Holnthoner W. Mechanisms of vasculogenesis in 3D fibrin matrices mediated by the interaction of adipose-derived stem cells and endothelial cells // Angiogenesis.
2014. Vol. 17, N 4. P. 921-933.
17.       Roux B.M., Cheng M.H., Brey E.M. Engineering clinically relevant volumes of vascularized bone // J. Cell. Mol. Med. 2015. Vol. 19, N 5. P. 903-914.
18.       Sakaguchi K., Shimizu T., Horaguchi S., Sekine H., Yamato M., Umezu M., Okano T. In vitro engineering of vascularized tissue surrogates // Sci. Rep. 2013. Vol. 3.
P. 1316. doi: 10.1038/srep01316.
19.       Song T.Q., Ge B.J., Chen H.L., Yang X.W., Yuan F. Osteogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells on nano-hydroxyapatite/bacterial cellulose coposite scaffolds in rats // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2016. Vol. 9. N 10. P. 9775-9785.
20.       Strassburg S., Nienhueser H., Björn Stark G., Finkenzeller G., Torio-Padron N. Co culture of adipose derived stem cells and endothelial cells in fibrin induces angiogenesis and vasculogenesis in a chorioallantoic membrane model // J. Tissue Eng. Regen. Med. 2016. Vol. 10, N 6. P. 496-506.
21.       Yamaguchi Y., Ohno J., Sato A., Kido H., Fukushima T. Mesenchymal stem cell spheroids exhibit enhanced in-vitro and in-vivo osteoregenerative potential // BMC Biotechnol.  2014. Vol. 14. P. 105. doi: 10.1186/s12896-014-0105-9.
22.       Zuk P.A., Zhu M., Mizuno H., Huang J., Futrell J.W., Katz A.J., Benhaim P., Lorenz H.P., Hedrick M.H. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies // Tissue Eng. 2001. Vol. 7, N 2. P. 211-228.


ИЗУЧЕНИЕ ПРОДУКЦИИ ЛАКТАТА И СИНТЕЗА ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНОВ НЕПОВРЕЖДЕННЫМИ И ДЕГЕНЕРИРОВАННЫМИ КЛЕТКАМИ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АКТИВИРОВАННЫХ МАКРОФАГОВ: IN VITRO ИССЛЕДОВАНИЕ
В.А.Бывальцев1,2,3, С.И.Колесников4,5, Л.А.Бардонова1,7, Е.Г.Белых1,7, Л.И.Корытов1, M.B.Giers6, M.C.Preul7197
1ФГБОУ ВО Иркутский государственный медицинский университет, Иркутск, РФ; 2ФГБНУ Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, РФ; 3НУЗ Дорожная клиническая больница на ст. Иркутск-Пассажирский ОАО “РЖД-Медицина”, Иркутск, РФ; 4ФГБНУ Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск, РФ; 5МГУ им. М
.В.Ломоносова, Москва, РФ; 6Oregon State University, Corvallis, OR, USA; 7Barrow Neurological Institute, Phoenix, AZ, USA
          На модели сокультивирования неповрежденных и дегенерированных клеток межпозвонкового диска с активированными макрофагоподобными клетками изучено влияние провоспалительных цитокинов на уровень секреции гликозаминогликанов и лактата. Установлено, что провоспалительные цитокины оказывают непосредственное влияние на клетки межпозвонкового диска в трехмерной культуре, снижая уровень гликолиза и синтетическую активность как неповрежденных, так и дегенерированных клеток фиброзного кольца и пульпозного ядра, что является важным фактором в прогрессировании дегенерации межпозвонкового диска.
Ключевые слова: дегенерация межпозвонкового диска, провоспалительные цитокины, лактат, протеогликаны
Адрес для корреспонденции: byval75vadim@yandex.ru. Бывальцев В.А.
Литература
1.         Русова Т.В., Кулешова О.Н., Жуков Д.В. Гликозаминогликаны тканей межпозвонковых дисков у больных идиопатическим сколиозом // Хирургия позвоночника. 2006. № 3. С. 84-87.
2.         Степанов И.А., Бардонова Л.А., Белых Е.Г., Бывальцев В.А. Эмбриогенез и регенерация межпозвонкового диска // Соврем. технол. в медицине. 2017. Т. 9, № 3. С. 151-161.
3.         Табеева Г.Р. Дискогенная боль в спине: возможности патогенетической терапии // Журнал неврол. и психиатр. 2015. Т. 115, № 12. С
. 162-168.
4.         Ab-Rahim S., Selvaratnam L., Raghavendran H.R., Kamarul T. Chondrocyte-alginate constructs with or without TGF-b1 produces superior extracellular matrix expression than monolayer cultures // Mol.
Cell. Biochem. 2013. Vol. 376, № 1-2. P. 11-20.
5.         Adams M.A., Roughley P.J. What is intervertebral disc degeneration, and what causes it? // Spine (Phila Pa 1976). 2006. Vol. 31, N 18. P. 2151-2161.
6.         Hwang M.H., Shin J.H., Kim K.S., Yoo C.M., Jo G.E., Kim J.H., Choi H. Low level light therapy modulates inflammatory mediators secreted by human annulus fibrosus cells during intervertebral disc degeneration in vitro // Photochem. Photobiol. 2015. Vol. 91, N 2. P. 403-410.
7.         Kim J.H., Studer R.K., Sowa G.A., Vo N.V., Kang J.D. Activated macrophage-like THP-1 cells modulate anulus fibrosus cell production of inflammatory mediators in response to cytokines // Spine (Phila Pa 1976). 2008. Vol. 33, N 21. P. 2253-2259.
8.         Kluba T., Niemeyer T., Gaissmaier C., Gründer T. Human anulus fibrosis and nucleus pulposus cells of the intervertebral disc: Effect of degeneration and culture system on cell phenotype // Spine (Phila Pa 1976).
2005. Vol. 30, N 24. P. 2743-2748.
9.         Le Maitre C.L., Freemont A.J., Hoyland J.A. The role of interleukin-1 in the pathogenesis of human intervertebral disc degeneration // Arthritis Res. Ther. 2005. Vol. 7, N 4. P. R732-R745.
10.       Park J.J., Moon H.J., Park J.H., Kwon T.H., Park Y.K., Kim J.H. Induction of proinflammatory cytokine production in intervertebral disc cells by macrophage-like THP-1 cells requires mitogen-activated protein kinase activity // J. Neurosurg. Spine. 2016. Vol. 24, N 1. P. 167-175.
11.       Pfirrmann C.W., Metzdorf A., Zanetti M., Hodler J., Boos N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration // Spine (Phila Pa 1976). 2001. Vol. 26, N 17. P. 1873-1878.
12.       Risbud M.V., Shapiro I.M. Role of cytokines in intervertebral disc degeneration: pain and disc content // Nat. Rev. Rheumatol. 2014. Vol. 10, N 1. P. 44-56.
13.       Salvatierra J.C., Yuan T.Y., Fernando H., Castillo A., Gu W.Y., Cheung H.S., Huant C.Y. Difference in energy metabolism of annulus fibrosus and nucleus pulposus cells of the intervertebral disc // Cell. Mol.
Bioeng. 2011. Vol. 4, N 2. P. 302-310.
14.       Shamji M.F., Setton L.A., Jarvis W., So S., Chen J., Jing L., Bullock R., Isaacs R.E., Brown C., Richardson W.J. Proinflammatory cytokine expression profile in degenerated and herniated human intervertebral disc tissues // Arthritis Rheum. 2010. Vol. 62, N 7. P. 1974-1982.
15.       Yamamoto J., Maeno K., Takada T., Kakutani K., Yurube T., Zhang Z., Hirata H., Kurakawa T., Sakai D., Mochida J., Doita M., Kurosaka M., Nishida K. Fas ligand plays an important role for the production of pro-inflammatory cytokines in intervertebral disc nucleus pulposus cells // J. Orthop. Res. 2013. Vol. 31, N 4. P. 608-615.


КЛЕТОЧНАЯ МОДЕЛЬ СТЕНКИ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КЛЕТОК ЛИНИИ СACO-2
А.Л.Русанов*, Е.Д.Лузгина*, И.В.Вахрушев**, К.В.Наход**, Н.Г.Лузгина*,** 201
*ООО НПО “Перспектива”, Новосибирск, РФ; **ФГБНУ НИИ биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича, Москва, РФ
         
Получена клеточная модель стенки тонкого кишечника человека на основе генетически модифицированных клеток линии Сaco-2, позволяющая визуализировать и количественно учитывать активацию фактора NF-kB и ассоциированного с ним внутриклеточного пути методом флюоресцентной микроскопии. Продемонстрировано дозозависимое увеличение интенсивности флюоресценции полученных клеток в ответ на воздействие TNFa в концентрациях 1-100 нг/мл. Установлено, что величина данного показателя коррелирует со снижением трансэпителиального электрического сопротивления монослоя клеток в ответ на воздействие TNFa и может быть использована для оценки токсического действия веществ на эпителиоциты тонкого кишечника чело­века.
Ключевые слова: Caco-2, NF-
kB, генетическая модификация клеток, генетически кодируемые сенсоры, флюоресцирующий белок

Адрес для корреспонденции: alexander.l.rusanov@gmail.com. Русанов А.Л.
Литература
1.         Русанов А.Л., Лузгина Н.Г., Лисица А.В. Цитотоксичность додецилсульфата натрия в отношении кератиноцитов линии HaCaT: сравнительный анализ различных методов оценки жизнеспособности клеток // Бюл. экспер. биол. 2017. Т. 163, № 2. С. 256-260.
2.         Русанов А.Л., Наход К.В., Наход В.И., Поверенная Е.В., Петушкова Н.А., Лузгина Н.Г. Изменения в протеоме ке­ратиноцитов линии HaCaT при воздействии цитотоксического вещества Тритон Х-100 // Бюл. экспер. биол. 2017. Т. 163, № 5. С
. 574-577.
3.         Chen P., Migita S., Kanehira K., Sonezaki S., Taniguchi A. Development of sensor cells using NF-
kB pathway activation for detection of nanoparticle-induced inflammation // Sensors (Basel). 2011. Vol. 11, N 7. P. 7219-7230.
4.         Kim Y., Kim D.M., Kim J.Y. Ginger extract suppresses inflammatory response and maintains barrier function in human colonic epithelial Caco-2 cells exposed to inflammatory mediators // J. Food Sci. 2017. Vol. 82, N 5. P. 1264-1270.
5.         Ma T.Y., Iwamoto G.K., Hoa N.T., Akotia V., Pedram A., Boivin M.A., Said H.M. TNF-alpha-induced increase in intestinal epithelial tight junction permeability requires NF-kappa B activation // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2004. Vol. 286, N 3. P. G367-G376.
6.         Marano C.W., Lewis S.A., Garulacan L.A., Soler A.P., MullinJ.M. Tumor necrosis factor-
a increases sodium and chloride conductance across the tight junction of Caco-2 BBE, a human intestinal epithelial cell line // J. Membr. Biol. 1998. Vol. 161, N 3. P. 263-274.
7.         Oeckinghaus A., Ghosh S. The NF-kappaB family of transcrip­tion factors and its regulation // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2009. Vol. 1, N 4. P. a000034. doi: 10.1101/cshperspect. a000034.
8.         Rusanov A.L., Luzgina N.G., Barreto G.E., Aliev G. Role of microfluidics in blood brain barrier permeability cell culture modeling: relevance to CNS disorders // CNS Neurol. Disord. Drug Targets. 2016. Vol. 15, N 3. P. 301-309.
9.         Rusanov A.L., Smirnova A.V., Poromov A.A., Fomicheva K.A., Luzgina N.G., Majouga A.G. Effects of cadmium chloride on the functional state of human intestinal cells // Toxicol. In Vitro. 2015. Vol. 29, N 5. P. 1006-1011.
10.       Sambuy Y., De Angelis I., Ranaldi G., Scarino M.L., Stammati A., Zucco F. The Caco-2 cell line as a model of the intestinal barrier: influence of cell and culture-related factors on Caco-2 cell functional characteristics // Cell Biol. Toxicol. 2005. Vol. 21, N 5. P. 1-26.
11.       Shen Y., Zhou M., Yan J., Gong Z., Xiao Y., Zhang C., Du P., Chen Y. miR-200b inhibits TNF-
a-induced IL-8 secretion and tight junction disruption of intestinal epithelial cells in vitro // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2017. Vol. 312, N 2.
P. G123-G132.
12.       Vila L., García-Rodríguez A., Cortés C, Marcos R., Hernández A. Assessing the effects of silver nanoparticles on monolayers of differentiated Caco-2 cells, as a model of intestinal barrier // Food Chem. Toxicol. 2018. Vol. 116, Pt B. P. 1-10.


СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ФОКУСОВ gН2АХ В МЕЗЕНХИМНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТКАХ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ 3Н-ТИМИДИНА, ОКСИДА ТРИТИЯ И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Н.Ю.Воробьева, О.А.Кочетков, М.В.Пустовалова*, A.K.Грехова**, Т.М.Блохина*, Е.И.Яшкина, А.А.Осипов, Д.И.Кабанов, П.П.Сурин, В.Г.Барчуков, А.Н.Осипов 205
ФГБУ ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бурназяна ФМБА России, Москва, РФ; *ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н.Семёнова РАН, Москва, РФ; **ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН, Москва, РФ
         
Проведены сравнительные исследования образования фокусов gН2АХ (маркер двунитевых разрывов ДНК) в мезенхимных стволовых клетках человека при 24 ч инкубации с 3Н-тимидином и оксидом трития с низкими удельными радиоактивностями (50-800 МБк/л). Зависимость изменений количества фокусов gH2AX от удельной радиоактивности 3H-тимидина хорошо описывается линейным уравнением у=2.21+43.45x (R2=0.96), где у — количество фокусов gH2AX в клеточном ядре, а х — удельная радиоактивность в 1000 МБк/л. Для оксида трития зависимость описывается линейным уравнением у=2.52+6.70x (R2=0.97). Выход двунитевых разрывов ДНК при воздействии 3H-тимидина в ~6.5 раза выше, чем при воздействии оксида трития. При сравнительном исследовании воздействия оксида трития и рентгеновского излучения на выход двунитевых разрывов ДНК установлено, что в дозовом диапазоне 3.78-60.26 мГр относительная биологическая эффективность оксида трития была в ~1.6 раза выше, чем рентгеновского излучения. Представляется перспективным совершенствование методов анализа фокусов репарации двунитевых разрывов ДНК для создания высокочувствительных технологий биодозиметрии соединений трития у человека.
Ключевые слова: двунитевые разрывы ДНК, 3Н-тимидин, оксид трития, мезенхимные стволовые клетки
Адрес для корреспонденции: andreyan.osipov@gmail.com. Осипов А.Н.
Литература
1.         Alloni D., Cutaia C., Mariotti L., Friedland W., Ottolenghi A. Modeling dose deposition and DNA damage due to low-energy b(-) emitters // Radiat. Res. 2014. Vol. 182, N 3. P. 322-330.
2.         Bannister L., Serran M., Bertrand L., Klokov D., Wyatt H., Blimkie M., Gueguen Y., Priest N., Jourdain J.R., Sykes P. Environmentally relevant chronic low-dose tritium and gamma exposures do not increase somatic intrachromosomal recombination in pKZ1 mouse spleen // Radiat.
Res. 2016. Vol. 186, N 6. P. 539-548.
3.         Flegal M., Blimkie M., Roch-Lefevre S., Gregoire E., Klokov D. The lack of cytotoxic effect and radioadaptive response in splenocytes of mice exposed to low level internal
b-particle irradiation through tritiated drinking water in vivo // Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14, N 12. P. 23 791-23 800.
4.         Halazonetis T.D., Gorgoulis V.G., Bartek J. An oncogene-induced DNA damage model for cancer development // Science.
2008. Vol. 319. P. 1352-1355.
5.         Harrison J.D., Khursheed A., Lambert B.E. Uncertainties in dose coefficients for intakes of tritiated water and organically bound forms of tritium by members of the public // Radiat.
Prot. Dosimetry. 2002. Vol. 98, N 3. P. 299-311.
6.         Kim S.B., Baglan N., Davis P.A. Current understanding of organically bound tritium (OBT) in the environment // J. Environ. Radioact. 2013. Vol. 126. P. 83-91.
7.         Korzeneva I.B., Kostuyk S.V., Ershova L.S., Osipov A.N., Zhu­ravleva V.F., Pankratova G.V., Porokhovnik L.N., Veiko N.N. Human circulating plasma DNA significantly decreases while lymphocyte DNA damage increases under chronic occupational exposure to low-dose gamma-neutron and tritium beta-radiation // Mutat. Res. 2015. Vol. 779. P. 1-15.
8.         Kotenko K.V., Bushmanov A.Y., Ozerov I.V., Guryev D.V., Anchishkina N.A., Smetanina N.M., Arkhangelskaya E.Y., Vorobyeva N.Y., Osipov A.N. Changes in the number of double-strand DNA breaks in Chinese hamster V79 cells exposed to gamma-radiation with different dose rates // Int. J. Mol. Sci. 2013. Vol. 14, N 7. P. 13 719-13 726.
9.         Kozlowski R., Bouffler S.D., Haines J.W., Harrison J.D., Cox R. In utero haemopoietic sensitivity to alpha, beta or X-irradiation in CBA/H mice // Int. J. Radiat. Biol. 2001. Vol. 77, N 7. P. 805-815.
10.       Little M.P., Lambert B.E. Systematic review of experimen­tal studies on 2008. Vol. 47, N 1. P. 71-93.
11.       Osipov A.N., Grekhova A., Pustovalova M., Ozerov I.V., Eremin P., Vorobyeva N., Lazareva N., Pulin A., Zhavoronkov A., Roumiantsev S., Klokov D., Eremin I. Activation of homologous recombination DNA repair in human skin fibroblasts continuously exposed to X-ray radiation // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N 29. P. 26 876-26 885.
12.       Osipov A.N., Pustovalova M., Grekhova A., Eremin P., Vorobyova N., Pulin A., Zhavoronkov A., Roumiantsev S., Klokov D.Y., Eremin I. Low doses of X-rays induce prolonged and ATM-independent persistence of gammaH2AX foci in human gingival mesenchymal stem cells // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N 29. P. 27 275-27 287.
13.       Sharma A., Singh K., Almasan A. H2AX phosphorylation: a marker for DNA damage //
Methods Mol. Biol. 2012. Vol. 920. P. 613-626.
14.       Sutherland B.M., Bennett P.V., Sidorkina O., Laval J. Clustered damages and total lesions induced in DNA by ionizing radiation: oxidized bases and strand breaks // Biochemistry.
2000. Vol. 39, N 27.
P. 8026-8031.
15.       Tsvetkova A., Ozerov I.V., Pustovalova M., Grekhova A., Eremin P., Vorobyeva N., Eremin I., Pulin A., Zorin V., Kopnin P., Leonov S., Zhavoronkov A., Klokov D., Osipov A.N. gammaH2AX, 53BP1 and Rad51 protein foci changes in mesenchymal stem cells during prolonged X-ray irradiation // Oncotarget. 2017. Vol. 8, N 38. P. 64 317-64 329.