CC BY
15
ОЦЕНКА РЕПАРАТИВНОГО ХОНДРОГЕНЕЗА ЭЛАСТИЧЕСКОГО ХРЯЩА ИГЛИСТЫХ МЫШЕЙ
А.И. Билялов1, 2, Д.Д. Филимошина1,
Н.С. Филатов1, А.А. Билялова1, А.А. Титова1,
Л.Р. Гатауллинна1, А.С. Плюшкина1,
Е.И. Шагимарданова1, Р.В. Деев3 4, А.П. Киясов1,
О.С. Козлова1, А.А. Несмелов1, О.А. Гусев1, 5, 6
1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2 Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова, Москва, Россия
3 ПАО «Институт Стволовых Клеток Человека», Москва, Россия
4 Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова, Санкт-Петербург, Россия
5 Медицинский факультет университета Джунтендо, Токио, Япония
6 НМИЦ эндокринологии, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: Acomys, хондрогенез, иглистая мышь.
В большинстве случаев повреждение хряща ведет к образованию волокнистой соединительной ткани, которая не обладает необходимыми биохимическими и механическими свойствами [1,2].
Изучение механизмов репаративной регенерации у животных, обладающих способностями к восстановлению тканей без развития рубца, поможет раскрыть закономерности репаративного гистогенеза. Такие способности к регенерации описаны у иглистых мышей или мышей рода Acomys [3].
Целью данного исследования являлась оценка репаративного хондрогенеза эластического хряща у мышей рода Acomys.
Эксперимент проведен на двух группах животных: самцы мышей Acomys cahirinus (n=12) и линии Balb/c (n=12), которым был смоделирован хирургический дефект ушной раковины (диаметр дефекта 3 мм / полное удаление ушной раковины)
Оценку результатов и забор материала производили на 2, 5, 15, 21 сутки и с 1 по 3 месяц после операции. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также орсеином.
К 15 суткам после операции в группе мышей Balb/c в краях поврежденного хряща проксимальной и дистальной части дефекта выявили репаративный хон-дрогенез, характеризующиеся накоплением неупорядоченных вновь образованных хондроцитов и отсутствием структурированной надхрящницы. Никаких других элементов репарации, кроме тех которые были выявлены на 15 сутках, на других сроках эксперимента не были обнаружены.
К 15 суткам у мышей Acomys также наблюдали процессы репаративной регенерации краев раны. К 30 суткам дефект ушной раковины был полностью закрыт. На гистологических срезах наблюдали эластический хрящ, который заполнял область дефекта, но имел морфологические отличия от хряща неповрежденной ушной раковины. Во вновь образованном хряще были видны мелкие упорядоченные хондроциты с небольшими лакунами, сформированной надхрящницей и обилием эластического матрикса.
После полного удаления ушной раковины у мышей группы Acomys к 3 месяцу наблюдали восстановления
1/3 утраченных тканей. В контрольной группе отмечали только эпителизацию культи ушной раковины.
Таким образом, у мышей Balb/c дефект ушной раковины не закрывается. У мышей Acomys ткани аналогичного дефекта восстанавливаются, причем мы обнаружили процессы репаративного хондрогенеза, ведущие к полному восстановлению целостности и структуры хрящевой ткани. Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства Казанского Федерального Университета (Приоритет-2030), проект поддержан Российской Федерацией в лице Министерства Науки и Высшего Образования (№ 075-15-2021-1344).
Литература:
1. Trengove A., Di Bella C., O'Connor A. Tissue Engineering Part B: Reviews. 2022. V. 28. № 1. P. 114-128
2. Iwaniak P., Dobrowolski P., Tomaszewska E. et al. J. Dev. Orig. Health. Dis. 2016. V. 7. № 3. P. 298-305.
3. Maden M., Varholick J.A. Development. 2020. V. 147. № 4. Art. № 167718.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ
ИГЛИСТЫХ МЫШЕЙ
А.А. Билялова1, Н.С. Филатов1, Д.Д. Филимошина1,
А.И. Билялов1, 2, А.А. Титова1, Л.Р. Гатауллина1,
Е.И. Шагимарданова1, А.П. Киясов1,
О.С. Козлова1, А.А. Несмелов1, О.А. Гусев1, 3, 4
1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2 Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова, Москва, Россия
3 Университет Джунтендо, Токио, Япония
4 НМИЦ эндокринологии, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: Acomys, иглистая мышь, надпочечник.
Колючие мыши или мыши рода Acomys. являются одними из немногих представителей класса млекопитающих с повышенной способностью к регенерации, в частности, к восстановлению функциональности тканей без развития рубцевания [1]. Кроме того, мыши рода Acomys имеют особенности клеточного и тканевого строения надпочечника, не присущие грызунам.
Целью данной работы является описание особенностей строения тканей надпочечника акомисов и их детальное сравнение с надпочечниками мышей.
Исследование по изучению особенностей строения надпочечника проводили на 2 группах животных: самцы мышей Acomys cahirinus (n=4), и самцы мышей линии Balb/c (n=4). После обезболивания «Zoletil 100» в расчете 7 мг на 1 кг массы тела хирургическим способом извлекали надпочечники для дальнейшего гистологического анализа.
При сравнении послойного строения тканей надпочечников мышей рода Acomys и мышей линии Balb/c были выявлены значительные отличия. Группы животных различаются по характеру зональности коры надпочечников. У мышей линии Balb/c кора надпочечник содержит клубочковую и пучковую зону, однако отсутствует сетчатая зона, вместо которой предположительно располагается Х-зона, которая, по данным литературы, является аналогом фетальной коры у человека [2, 3, 4]. В отличие от лабораторных мышей, кора надпочечников мышей рода Acomys содержит сетчатую зону и продуцирует как кортизол (у лабораторных мышей и крыс основным
глюкокортикоидом является кортикостерон), так и андро-гены. В этом отношении надпочечники мышей Acomys имитируют надпочечники человека.
В виду того, что мыши рода Acomys имеют строение тканей надпочечника схожее с человеком, в будущем они могут применяться в качестве лучшей модели для изучения заболеваний надпочечника. Однако для этого необходимо будет провести дополнительные валидационные исследования с использованием методов иммуногисто-химии и транскриптомного анализа.
Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства Казанского Федерального Университета (Приоритет-2030), проект поддержан Российской Федерацией в лице Министерства Науки и Высшего Образования (№ 075-15-2021-1344).
Литература:
1. Maden M., Vanholick J.A. Development. 2020. V. 147. № 4. dev167718.
2. Monohashi K., Zubain M. Mol Cell Endocrinol. 2011. V. 336 № 1. P .193-197.
3. Hinokawa N., Ishikawa H. Z Anat Entwicklungsgesch. 1974. V. 144 № 1. P. 85-100.
4. Liat H., Felix B., Steffen K., Mangalit K. Endocrinology. 2007. V. 148 № 3. P .976-988.
ПИОНЕРСКИЕ РАБОТЫ Г.П. ПИНАЕВА ПО СОЗДАНИЮ КОЛЛЕКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР И КЛЕТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА
М.И. Блинова, Н.А. Михайлова
Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: коллекция клеточных культур, биомедицинские клеточные продукты, ожоги, трофические язвы, внеклеточный матрикс.
Георгий Петрович Пинаев (1929-2013), д.б.н., профессор, заслуженный деятель науки (1985), заведующий Отделом клеточных культур Института цитологии РАН, внес значительный вклад в развитие клеточной биологии, включая исследование биологии клетки в культуре и влияния белков внеклеточного матрикса на функциональную активность клеток. Особое значение имели работы, инициированные и поддержанные Г.П. Пинаевым, по созданию белковых и синтетических матриц-носителей для 3D культивирования клеток и созданию (на их основе) клеточных продуктов для восстановления поврежденных тканей человека. Работы Г.П. Пинаева основывались на глубоких фундаментальных знаниях, умении комплексно решать научные и научно-организационные задачи, необходимости практического использования полученных результатов фундаментальных исследований.
Научная карьера Г.П. Пинаева начиналась с биохимических исследований механизмов биологической подвижности, что привело к необходимости использования в работе культивируемых клеток. Первые навыки культуральных работ он получил за рубежом и активно внедрял полученные знания в нашей стране. В это время в стране отсутствовали коллекция клеточных культур и вся инфраструктура, обеспечивающая эту область деятельности: необходимые сыворотки и культуральные среды, лабораторная посуда и оборудование. Вопросы
о необходимости организации коллекции и инфраструктуры были поставлены Г.П. Пинаевым перед Отделением физико-химических наук АН СССР. В результате, в 1978 году, был организован Междуведомственный научно-технический совет по проблемам молекулярной биологии и молекулярной генетики при Госкомитете Совета Министров СССР по науке и технике (под руководством академика Ю.А. Овчинникова) и сформирована Комиссия по клеточным культурам под руководством Г.П. Пинаева. Было принято решение о необходимости создания Всесоюзной коллекции клеточных культур. Для осуществления взаимодействия специалистов была создана Межрегиональная общественная научная организация «Ассоциация специалистов по клеточным культурам». Г.П. Пинаев был бессменным президентом Ассоциации.
В задачу Комиссии входило также задание по созданию в стране отечественной инфраструктуры, включающей разработку питательных сред, производство эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота, производство пластиковой посуды и специализированного оборудования.
Клеточная биология и биотехнология стали основными направлениями исследований, проводимых в Отделе клеточных культур ИНЦ РАН под руководством Г.П. Пинаева. В 1991 г. по Гособоронзаказу ГВМУ МО СССР была начата разработка первого в стране биомедицинского клеточного продукта для заживления критических и сверхкритических ожогов — был создан «Эквивалент дермальный, ЭД», разрешенный к применению в клиниках в 2006-2011 гг. В настоящее время в ИНЦ РАН активно продолжаются работы по созданию клеточных продуктов для регенеративной медицины.
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА ЭПИГЕНЕТИЧЕСКУЮ РЕГУЛЯЦИЮ, В МСК IN VITRO ПРИ ПОНИЖЕННОМ СОДЕРЖАНИИ КИСЛОРОДА
П.И. Бобылёва, Ю.В. Рудимова
ГНЦ РФ ИМБП РАН, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: мультипотентные мезенхимные стро-мальные клетки, гипоксия, экспрессия генов, эпигенетическая регуляция
Понимание фундаментальных процессов, лежащих в основе регуляции функций мультипотентных мезен-химных стромальных клеток (МСК), является ключом к их успешному клиническому применению, которое включает предварительную подготовку клеточного материала с целью получения продукта с оптимальными для конкретных терапевтических целей свойствами. Хорошо известен факт существования клеток в тканевой нише при парциальном давлении О2, значительно более низком, чем атмосферное, что значительно модифицирует свойства клеток. В основе регуляции клеточного ответа на любое воздействие лежат разнообразные эпигенетические механизмы. И наша задача состояла в том, чтобы провести скрининг изменения экспрессии генов, участвующих в эпигенетической регуляции, в ответ на различный уровень оксигенации.
МСК человека культивировали в течение 72 ч при 1%, 3%, 5% и 20% О2. Из образцов клеток получали тотальную РНК, амплифицировали с помощью набора Illumina TotalPrep RNA Amplification Kit (Ambion, США)
