медицинский каталог




Эмбриональные стволовые клетки

Автор Репин В.С., Ржанинова А.А., Шаменков Д.А.

омалий дифференцировки стволовых клеток в трансплантате.

Рост ЭСК в культуре идет клонами. В отличие от обычного экспоненциального размножения клеток в культуре, клон не растет, а самообновляется. Только в клоне сохраняется микроокружение, позволяющее стволовым клеткам удерживать необычно высокую генетическую потенцию. Эта особая геномика клеток сохраняется и воспроизводится только в плотной сфере. Каждая культура ЭСК имеет варьирующую долю клеток в суспензионных агрегатах (сферах). Одиночные клетки, покидая клон, неизбежно дифференцируются. Лишь агрегаты составляют суммарное пространство плюрипотентных клеток, остальные клетки специализируются под влиянием микроокружения. Большинство новых фенотипов возникает по периферии клонов. В каждом клоне клетки одновременно дифференцируются в разные фенотипы, подтверждая важность микроокружения (мозаика инструкций-сигналов может быть весьма разнообразной даже внутри одного клона).

Известно, что в первичной культуре эмбриобласта (эпибласта) обязательно сохраняют первичные агрегаты клеток при получении линий ЭСК (Talbot N.C., Carrett W.M., 2001) Одноклеточные суспензии эпибласта/эмбриобласта зародышей человека и обезьяны практически не выживали в первичной культуре. Внешние слои клона более активно пролиферировали в среде с ростовыми факторами (LIF, SCF, IL-6, bFGF, EGF,TGF-alpha). Состав и оптимальные концентрации факторов пролиферации подбираются эмпирически в каждой культуре. Более продвинутые клетки по периферии сфер гибли в селективной среде, предназначенной для выживания наименее зрелых популяций. Когда клеточные агрегаты достигали размера 30-50 клеток, наступало равновесие между пролиферацией и апоптозом. Каждый клон – это микромодуль самообновления клеток в постоянном миниобъеме. Репертуар прогениторных клеток постоянно меняется без изменения самого стволового пространства. Провизорные клоны сменяются дефинитивными клетками за счет множественных циклов самообновления клеток. Спонтанную дифференцировку и гибель клеток предотвращали повторным диспергированием агрегатов. Клоногенность – это способность культуры генерировать разную численность клон-инициирующих клеток на мл. Пока клоногенность существующих линий находилась на уровне 1-2 % (Pera M.F., 2001). Сигналы, запускающие инициацию клонов, практически не изучены. Выявлены варианты ЭСК, в которых исходно экспрессированы разные наборы генов, отвечающих за два главных качества клона: 1) плюрипотентность генома 2) самообновление прогениторных клеток (Morrison S.J., Shah N.M., Anderson D.J.,1997).

Даже малые концентрации сыворотки полностью блокировали клон-инициирующие клетки. В бессывороточной среде с помощью комбинации митогенов (bFGF, LIF) в лучшем случае удавалось поднять инициацию клонов в 3,5 раза. В каждом клоне присутствовали две популяции незрелых клеток с разным механизмом пролиферации. В ядре клона пролиферировали самообновляющиеся клетки с минимальным фенотипом и максимальной плюрипотентностью. На периферии клона некоммитированные прогениторные слои вступали в цикл созревания, который сопровождался усложнением белкового фенотипа и уменьшением генетической потентности клеток. Если в зародыше млекопитающих на стадии органогенеза половина клеток приходилась на провизорные некоммитированные клоны стволовых клеток, то в фетальной печени одна стволовая гематогенная клетка уже приходилась на 100000 гематогенных клеток. В кроветворной ткани взрослого человека насчитывается одна гематогенная стволовая клетка на 2-10 миллионов коммитированных клеток. Даже в короткоживущих организмах как дрозофила, многие клоны стволовых клеток в яичнике имеют среднюю продолжительность жизни около 20-25 дней (Morrison S., Shah N.M., Anderson D.,1997). Пока точно количественно не подсчитано, какое количество ЭСК выживает в разных органах человека и мыши после рождения.

Недавно получены линии мышиных ЭСК с эффективностью образования клонов порядка 20%. Их источником стали культуры ЭСК, меченые цветными белками, поставленными под промотор ранних генов (Rex-1), экспрессированных в ЭСК. Все светящиеся клетки отбирали на сортере, а линии получали из высокоочищенного сырья, поскольку продвинутые клетки всегда блокировали выживаемость и пролиферацию клон-инициирующих клеток. Эмпирически из очищенной популяции клеток удавалось получить культуры с 10-20% клоногенностью (Pera M.F., 2001). Существенно, что часть таких клонов стабильно сохраняла высокий индекс клеточной пролиферации.

Более продвинутые клетки не только конкурировали со стволовыми незрелыми клетками за лимитирующие факторы питания, но и секретировали в среду факторы, блокирующие плюрипотентность генома незрелых клеток. Культивирование стволовых клеток всегда начиналось с селективной среды, где 99% продвинутых клеток погибали, а малая часть выживших стволовых клеток начинала пролиферировать.

Рис 1-2. Основные характеристики ЭСК

• происхождение: клетки эпибласта, половые прогениторные клетки, перенос ядра донорской клетки в цитоплазму ооцит

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66

Скачать книгу "Эмбриональные стволовые клетки" (12.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]


Химический каталог Rambler's Top100

Copyright © 2009
(24.08.2019)