Показано, что культивирование ММСК при различном содержании кислорода (20%, 5%, 3%, 1% О2) сопровождается сокращением потребления глюкозы и продукции лактата, что соотносится с кинетикой роста культуры. Экспансия ММСК до состояния предмонослоя в условиях пониженного содержания кислорода сопровождается увеличением уровня экспрессии генов, кодирующих ферменты гликолиза (ALDOC, PFKFB, LDHA, PGK-1, FBP-1 и др.), увеличением молярного соотношения La/Glu и снижением трансмембранного потенциала митохондрий.
Культивирование в условиях пониженного содержания кислорода (5% - 1% О2) не оказывает повреждающего воздействия на ММСК. Отмечено снижение доли апоптотических клеток в результате NF-кB-зависимого увеличения уровня экспрессии антиапоптотических белков-регуляторов апоптоза (STAMBPL1, BIRC5, BCL2L1), а также уменьшения экспрессии проапоптотических белков (TIMP3, BNIP3, IGFBP3).
Постоянная экспансия ММСК в условиях пониженного содержания кислорода поддерживает клетки в менее коммитированном состоянии. Эффекты пониженного содержания кислорода на ММСК являются обратимыми: увеличение концентрации кислорода с 5% до 20% сопровождается уменьшением клоногенного, пролиферативного и увеличением остеогенного дифференцировочного потенциала.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. Гринаковская О.С., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б., Рылова Ю.В., Косовский Г.Ю. Пониженное содержание О2 замедляет коммитирование культивируемых мезенхимальных стромальных клеток-предшественников из жировой ткани в ответ на остеогенные стимулы.// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 147. - № 6. - С. 704-707.
2. Буравкова Л.Б., Гринаковская О.С., Андреева Е.Р., Рылова Ю.В. Модификация свойств мезенхимальных стромальных клеток из жировой ткани с помощью снижения содержания кислорода в среде культивирования. // В кн. «Аутологичные стволовые клетки: экспериментальные исследования и перспективы клинического применения». Под редакцией В.А. Ткачука. - М.: Литтерра, 2009, С. 125-145.
3. Рылова Ю.В., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Пролиферация и метаболический статус мезенхимальных стромальных клеток из жировой ткани при различном содержании кислорода в среде культивирования. // Авиакосмическая и экологическая медицина. - 2010. - Т.44. - №5. - С.38-41.
4. Буравкова Л.Б., Рылова Ю.В., Гальчук С.В., Андреева Е.Р. Особенности метаболизма и экспрессии генов ММСК из жировой ткани человека, культивируемых при различном содержании кислорода. // В кн. «Стволовые клетки и регенеративная медицина». Под редакцией В.А. Ткачука. - М.: Макс Пресс, 2010, С. 113-130.
5. Buravkova L.B., Andreeva E.R., Rylova J.V., Grigoriev A.I. Resistance of multipotent mesenchymal stromal cells to anoxia in vitro. // Anoxia, InTech, Texas, USA, 2012, P.61-80.
6. Рылова Ю.В. Культивирование мезенхимальных стромальных клеток-предшественников из жировой ткани при пониженном содержании кислорода. // VIII «Конференция молодых ученых, специалистов и студентов», посвященная Дню космонавтики. г. Москва, 2009. С. 45-46.
7. Рылова Ю.В., Гальчук С.В., Буравкова Л.Б. Влияние аноксии на мезенхимальные стромальные клетки-предшественники из жировой ткани человека. // VII Международная конференция «Молекулярная генетика соматических клеток». г. Звенигород, 2009, С. 78.
8. Рылова Ю.В. Метаболический статус и пролиферативный потенциал МСК при различном содержании кислорода в среде культивирования. // IX «Конференция молодых ученых, специалистов и студентов», посвященная Дню космонавтики. г. Москва, 2010. С.66-67.
9. Рылова Ю.В. Модификация способа культивирования мультипотентных мезенхимальных сромальных клеток с целью применения в клеточной инженерии. // Всероссийская научная школа по биомедицинской инженерии «БМИ - 2010». г. Санкт-Петербург, 2010, С.21-28.
10. Рылова Ю.В. Кислород - опосредованное изменение дифференциальной экспрессии генов ММСК из жировой ткани. // X «Конференция молодых ученых, специалистов и студентов», посвященная 50-летию со дня первого полета человека в космос. г. Москва, 2011. С. 59.
11. Рылова Ю.В., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Изменения экспрессии генов ММСК из жировой ткани культивируемых при пониженном содержании кислорода. // VI Российская конференция с международным участием «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция». г. Москва, 2011.
12. Rylova J.V., Grinakovskaya O.S., Andreeva E.R., Buravkova L.B. The long-term effects of reduced oxygen tension on cultured mesenchymal stem cells. // French-Russian-Belarussian Conference «Neurovascular impairment induced by environmental conditions: molecular, cellular and functional approach». Angers, France, 2010. P. 44.
13. Rylova J.V., Andreeva E.R., Buravkova L.B. Metabolic and gene expression profile of MMSCs under low oxygen. // World Conference on Regenerative Medicine. Leipzig, Germany, 2011.
14. Buravkova L.B., Andreeva E.R., Rylova J.V. O2-influence on MMSCs metabolic and differentiation status. // 2nd International Conference on Medical Physiology «Recent researches in modern medicine». Cambridge, UK, 2011. P. 43-48.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ММСК - мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки
СВФ - стромально-васкулярная фракция
ВКМ - внеклеточный матрикс
CD - кластер дифференцировки
FITC - флюоресцеинизотиоционат
PE - фикоэритрин
SAPK - стресс-активируемая киназа семейства митоген-активируемых киназ
PI3K - фосфатидилинозитол-3-киназа
AP-1 - белок активатор 1
IAP - белок ингибирующий апоптоз
IGF - инсулиноподобный фактор роста
Akt или PKB - протеинкиназа В
FADD - Fas-ассоциированный белок с доменом гибели (Fas-Associated protein with Death Domain)
JNK - C-Jun N-концевая киназа (c-Jun N-terminal kinase)