Использование аполипопротеина А-I в качестве компонента бессывороточной питательной среды для культивирования клеток костного мозга

Авторы: Городецкая А.Ю.¹, Ткаченко Т.А.², Дударев А.Н.³, Чешенко И.О.⁴, Усынин И.Ф.⁵

Реферат

Важным этапом в производстве препаратов для клеточной терапии и тканевой инженерии является культивирование клеток in vitro. Цель данной работы – исследовать влияние человеческого аполипопротеина А-I (апо A-I) на функциональную активность культивируемых клеток костного мозга и показать возможность использования данного белка в качестве компонента бессывороточной питательной среды. Материал и методы. Клетки костного мозга культивировали в 24-луночных планшетах в среде RPMI-1640 в СО₂-инкубаторе при температуре 37 °С. В качестве интегрального показателя жизнеспособности клеток в процессе культивирования определяли уровень биосинтеза белка и ДНК по скорости включения [¹⁴С]-лейцина и [³Н]-тимидина в общий белок и ДНК соответственно. Результаты и их обсуждение. Установлено, что скорость биосинтеза ДНК в присутствии апо A-I была выше, чем в его отсутствие, на 55 % через 8 ч, на 523 % через 24 ч и на 219 % через 48 ч. В этих условиях также возрастала скорость биосинтеза общего белка. Полученные результаты свидетельствуют о том, что наличие апо A-I в бессывороточной питательной среде сохраняет функциональную активность культивируемых клеток костного мозга. Учитывая, что регуляторный эффект апо A-I достигается при небольшой концентрации белка (15 мкг/мл), использование апо A-I, выделенного из сыворотки крови пациента, позволит получить практически безопасную питательную среду для культивирования аутологичных клеток костного мозга в целях персонифицированной клеточной терапии и тканевой инженерии.

Тэги

аполипопротеин А-I, культура клеток, клетки костного мозга, бессывороточная питательная среда, биосинтез ДНК

Список литературы

1. Нечаева Е.А., Радаева И.Ф., Думченко Н.Б., Сумкина Т.П., Богрянцева М.П., Сенькина Т.Ю. Бессывороточная питательная среда для культивирования клеток и вирусов. Вестн. ПНИПУ. Хим. технол. и биотехнол. 2018; (4): 85–97. doi: 10.15593/2224-9400/2018.4.07

Nechaeva E.A., Radaeva I.F., Dumchenko N.B., Sumkina T.P., Bogryantseva M.P., Senkina T.Yu. Serum free medium for cultivation of cells and viruses. Vestnik Permskogo natsional’nogo issledovatel’skogo politekhnicheskogo universiteta. Khinicheskaya tekhnologiya i biotekhnologiya = Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Chemical technology and biotechnology. 2018; (4): 85–97. [In Russian]. doi: 10.15593/2224-9400/2018.4.07

2. Ткачук В.А., Акопян Ж.А., Калинина Н.И., Кочегура Т.Н., Тарасова Е.В., Ефименко А.Ю., Григорьева О.А., Сысоева В.Ю., Чапленко А.А., Сагарадзе Г.Д. Способ получения средства для стимуляции регенерации на основе продуктов секреции мультипотентных мезенхимных стромальных клеток человека. Пат. РФ 2620167; Опубл. 23.05.2017.

Tkachuk V.A., Akopyan Zh.A., Kalinina N.I., Kochegura T.N., Tarasova E.V., Efimenko A.Yu., Grigoryeva O.A., Sysoeva V.Yu., Chaplenko A.A., Sagaradze G.D. A method of obtaining a means for stimulating regeneration based on the secretion products of multipotent mesenchymal stromal cells of a person. Patent RF 2620167; Published 23.05.2017. [In Russian].

3. Трухан И.С. Питательная среда как ключевой фактор культивирования клеток млекопитающих. Междунар. журн. прикл. и фундам. исследований. 2018; 12 (1): 165–172. doi: 10.17513/mjpfi.12541

Trukhan I.S. Culture medium as a key factor in the cultivation of mammalian cells. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovaniy = International Journal of Applied and Basic Research. 2018; 12 (1): 165–172. [In Russian]. doi: 10.17513/mjpfi.12541

4. Усынин И.Ф., Панин Л.Е. Механизмы формирования фенотипической гетерогенности гепатоцитов. Биохимия. 2008; 73 (4): 453–468.

Usynin I.F., Panin L.E. Mechanisms determining phenotypic heterogeneity of hepatocytes. Biokhimiya = Biochemistry (Mosc.). 2008; 73 (4): 367–380. doi: 10.1134/s0006297908040019

5. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Шахов В.П. Методы культуры ткани в гематологии. Томск, 1992. 264 с.

Goldberg E.D., Dygay A.M., Shakhov V.P. Methods of tissue culture in hematology. Tomsk, 1992. 264 p. [In Russian].

6. Mills G.L., Lane P.A., Weech P.K. A guidebook to lipoprotein technique. In: Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology. Vol. 14. Eds. R.H. Burdon, R.H. Knippenberg P.H. Amsterdam: Elsevier, 1984. 18–116.

7. Cham B.E., Knowlee B.R. A solvent system for delipidation of plasma or serum without protein precipitation. J. Lipid Res. 1976; (17): 176–181.

8. Jiang L., Hea L., Fountoulakis М. Comparison of protein precipitation methods for sample preparation prior to proteomic analysis. J. Chromatogr. A. 2004; 1023 (2): 317–320. doi: 10.1016/j.chroma.2003.10.029

9. Slot J.W., Geuze H.J. A new method of preparing gold probes for multiple-labeling cytochemistry. Eur. J. Cell Biol. 1985; 38 (1): 87–93.

10. Dawson C.W., Young L.S. In vitro assays to study epithelial cell growth. Methods Mol. Biol. 2001; 174: 165–172. doi: 10.1385/1-59259-227-9:165

11. Forte T.M., Bell-Quint J.J., Cheng F. Lipoproteins of fetal and newborn calves and adult steer: a study of developmental changes. Lipids. 1981; 16 (4): 240–245. doi: 10.1007/BF02535023

12. Astori G., Amati E., Bambi F., Bernardi M., Chieregato K., Schäfer K., Sella S., Rodeghiero F. Platelet lysate as a substitute for animal serum for the ex-vivo expansion of mesenchymal stem/stromal cells: present and future. Stem Cell Res. Ther. 2016; 7 (1): 93. doi: 10.1186/s13287-016-0352-x.2

13. Сергеева Н.С., Шанский Я.Д., Свиридова И.К., Кирсанова В.А., Ахмедова С.А., Кувшинова Е.А., Мейснер И.С. Биологические эффекты тромбоцитарного лизата при добавлении в среду культивирования клеток человека. Гены и клетки. 2014; (1): 77–85.

Sergeeva N.S., Shansky Ya.D., Sviridova I.K., Kirsanova V.A., Akhmedova S.A., Kuvshinova E.A., Meisner I.S. Biological effects of platelet lysate when added to human cell culture medium. Geny i kletki = Genes and Cells. 2014; (1): 77–85. [In Russian].

14. Brown R.L. Serum-free medium supporting growth and proliferation of normal bone marrow cells. US Patent № 5766951; Published 16.06.1998.

15. Быковская С.Н., Лысюк Е.Ю. Способ увеличения количества гемопоэтических недифференцированных стволовых клеток пациента ex vivo. Пат. РФ 2360965; Опубл. 10.07.2009.

Bykovskaya S.N., Lysyuk E.Yu. The method of increasing the number of hematopoietic undifferentiated stem cells of a patient ex vivo. Patent RF 2360965; Published 10.07.2009. [In Russian].

16. Clark E. Refolding of recombinant proteins. Curr. Opin. Biotechnol. 1998; 9 (2): 157–163. doi: 10.1016/S0958-1669(98)80109-

Об авторах (для корреспонденции):

Городецкая А.Ю., e-mail: a.pe4enkina@yandex.ru

Полный текст

snmzh_4-2020_gorodeckaya_i_dr.pdf

Поступило: 26/08/2020

Принято к печати: 26/08/2020