Пантелеев Д.Ю., Соколова Е.Л., Ревищин А.Н., Модестова Е.А, Андрианов Б.В., Корочкин Л.И., Павлова Г. В.
(Институт Биологии Гена РАН; 119334, г. Москва, ул. Вавилова д.34/5; e-mail: mycobiota@yandex.ru)
В нашей лаборатории были использованы ткани эмбрионов дрозофил, трансгенных по гену нейротрофического фактора млекопитающих NGF?, для ксенотрансплантаций при нейродегенеративных заболеваниях. Было показано, что экспрессия нейротрофических факторов в клетках дрозофилы стимулирует рост нервных отростков реципиента в заданном направлении с образованием новых связей и блокирует образование глиального рубца на месте повреждения. Подобный эффект предполагает широкое применение в медицинской практике клеток с подобными свойствами, однако, получение таких клеток из эмбрионов дрозофилы стандартного качества в стерильных условиях представляется трудноразрешимой задачей.
Для решения данной проблемы было предложено получение постоянной клеточной линии на основе линии дрозофилы с мутацией Delta, гомозиготной по гену ngf? мыши под промотoром белка теплового шока дрозофилы Hsp70 (который активизируется температурой 37оС), полученной в лаборатории нейрогенетики Л.И. Корочкиным. В качестве маркерного гена в линию мух был введен ген lacZ.
При получении данной культуры был обнаружен ряд морфологических и биохимических особенностей культивируемых клеток, таких как сильно меланизированные формы, аномально распластанные клетки, а также клетки с необычной формой ядер, отличающейся от описанных ранее для клеточных культур насекомых. После температурного шока в культуре было обнаружено образование отростчатых клеток, увеличение меланизации и другие характерные изменения. Для выяснения причин подобных аномалий были получены в качестве контрольных культура клеток из трансгенной Q2 линии мух (Savvateeva-Popova et al., 2007), а также из линии мух Df1wy1, использованной для трансгенеза. В настоящей работе приводится сравнительная характеристика этих трех линий клеток по цитологическим и молекулярно-генетическим признакам.
При получении этих линий были обнаружены некоторые общие закономерности в «поведении» клеток первичных культур, которые позволили модифицировать ранее известные методики получения пересеваемых клеточных линий насекомых. Использование новых приемов позволило получать первые пассажи спустя три недели после постановки первичных культур.
Стало возможным также получение пересеваемых клеточных линий с постановкой всего лишь нескольких (5-10) первичных культур, в отличие от нескольких сотен, как было описано в предыдущих работах.
Было обнаружено влияние нейротрофического фактора на дифференцировку эмбриональных клеток дрозофилы после повышения температуры до 370С. При температуре теплового шока, активизирующем ген ngf, наблюдалось резкое изменение строения клеток в культуре. Появлялось большое количество клеток с длинными отростками, похожими на отростки нервных клеток насекомых, при этом наблюдаемые клетки теряли способность делиться. После обработки указанной температурой контрольной культуры клеток дрозофилы не наблюдалось появление такого типа клеток.
Также в исследуемой культуре трансгенных клеток были обнаружены характерные округлые клеточные скопления. Тела клеток располагались по краям, в то время как отростки занимали внутреннюю часть скопления. Такая структура напоминает строение нервного ганглия беспозвоночных, где тела нейронов расположены на наружной поверхности, а переплетение отростков - нейропиль с синаптокомплексами, внутри ганглия. Таким образом, температурное воздействие, активирующее ген ngf, не только стимулирует дифференцировку клеток дрозофилы в нейральном направлении, но также дает тенденцию к образованию структур органного строения, сходных с эмбриональным головным мозгом дрозофилы
Клеточные культуры насекомых имеют ряд преимуществ по сравнению с клетками млекопитающих как объект биотехнологических производств. А именно: возможность культивирования при комнатной температуре, дешевизна культуральных сред, отсутствие необходимости в CO2 инкубаторах, высокая плотность в культуре и др. С другой стороны, использование клеточных культур насекомых в биотехнологии ограничивалось до сегодняшнего дня использованием пересеваемых линий Lepidoptera для бакуловирусных экспрессионных систем. Все вышеизложенное позволяет надеяться на восстановление интереса к клеточным культурам насекомых для биотехнологических нужд, а также в медицине.
Рис. Культура клеток дрозофилы, несущих ген ngf, после температурного воздействия 37°С 30мин
Работы выполнены при поддержке грантов РФФИ и МКБ.
См. также:
Применение фетальных и биологических материалов в лечении хронических гепатитов и циррозов печени
Перспективы развития национального законодательства российской федерации в области исследования и применения стволовых клеток
Применение аутологичных мезенхимальных стволовых клеток для лечения больных с хронической сердечной недостаточностью
Роль ионов кальция в регуляции роста эмбриональных стволовых клеток мыши in vitro
Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток при некурабельном рассеянном склерозе: реалии и перспектива
Стромальные клетки жировой ткани - ангиогенные свойства и терапевтический потенциал
Создание адекватного микроокружения для стволовых клеток должно определять эффективность технологий заместительной терапии
Клеточная терапия хронической критической ишемии нижних конечностей
Бизнес и стволовые клетки
Влияние трансплантации аллогенных клеток костного мозга на некоторые иммунологические параметры в терапии экспериментального туберкулеза
...
Обсудить на форуме
