На главную страницу
 
 Главное 
 Новости 
 Причины Старения 
 Технологии Будущего 
 Продление Жизни 
 Разное 
Добавить в избранноеКонтакт




Авторизация





    

 Запомнить меня на этом компьютере

Поиск по сайту






Библиотека по геронтологии





 


поддержи проект
поставь нашу кнопку
на свой сайт!

Код кнопки:



Возможна ли трансдифференцировка моноцитов?

20.10.2005 

Статья из журнала "Клеточная трансплантология", посвящённая возможности трансдифференцировки моноцитов крови взрослого человека в другие типы клеток.

В научном мире продолжается дискуссия о степени пластичности взрослых стволовых клеток и существовании так называемого феномена трансдифференцировки. Большинство исследователей определяет последнюю как способность взрослых клеток организма (стволовых или зрелых) индуцированно дифференцироваться в клетки, имеющие происхождение из других зародышевых листков, чем исходная. Открытие другого феномена - слияния взрослых стволовых клеток костного мозга со зрелыми, поставит под сомнение свойство их пластичности и отрицает трансдифференцировку. В настоящее время, большинство исследователей, допускают оба биологических феномена, однако вероятность этих событий крайне низка.

Поиск стволовых клеточных популяций в периферической немобилизованной крови обусловлен низкой инвазивностью метода их получения и перспективами применения для целей клеточной терапии [1-3]. Всё большее внимание исследователей, однако, привлекает нестволовая популяция клеток крови - моноциты. Зрелые моноциты периферической крови человека (МПКЧ) происходят из общего миелоидного гемопоэтического предшественника, экспрессируют характерный маркёр CD14 и характеризуются высокой способностью к адгезии и дифференцировке в макрофаги, обусловливая первичный иммунный ответ в ткани. Давно известно, что моноциты легко дифференцируются in vitro в макрофаги (индукция -липополисахарид или субстрат(пластик)) и в дендритные клетки (индукция IL-4 и G-CSF). 2 года назад Zhao[1] сообщил о выделении субфракции моноцитов периферической крови человека (МПКЧ) - CD14+/CD34+/CD45+, способной к дифференцировке в Т-клетки, эпителий, эндотелий, нейрональные клетки и гепатоциты без феномена слияния. Однако авторы показали дифференцировку только по появлению экспрессии характерных маркёров, без подтверждения функциональности полученных клеток [1].

В недавней работе немецкой группы Ruhnke, опубликованной в онлайн-версии Blood и в журнале Transplantation, приводятся данные о возможности индукции трансдифференцировки моноцитов периферической крови человека (МПКЧ) в клетки печени и островков поджелудочной железы.

Моноциты выделяли простым обогащением мононуклеарной фракции перической крови методом адгезии. Чистота клеточной фракции CD14+/CD45+ перед началом протокола дифференцировки составляла 70-80%. Авторы применяли комбинацию цитокинов (M-GSC + IL-3) в течение следующих 6 дней, для того, чтобы вызвать дедифференцировку зрелых моноцитов. При этом наблюдали изменение формы клеток и формирование колоний, высокую пролиферативную активность и усиление экспрессии CD90 и CD115. Интересно, что экспрессия маркёров стволовых клеток, которые могут быть обнаружены в крови, оставалась на крайне низком уровне (CD34) или была не детектабельна (CD133). Причём уровень экспрессии моноцитарных маркёров (включая некоторые транскрипционные факторы) оставался высоким. Если моноциты оставляли без факторов роста или только в присутствии M-CSF, они не образовывали колоний и почти все дифференцировались в макрофаги в течение 20 дней. Полученные клетки авторы назвали "программируемые клетки моноцитоидного происхождения (ПКМП)". Таким образом, только комбинация 2-х факторов (M-CSF + IL-3) приводила к "состоянию репрограммирования" моноцитов. В подтверждение этого факта исследователи трансфецировали моноциты дефектным рецептором к M-CSF, не способным отвечать на взаимодействие с лигандом. При культивировании таких клеток в дедифференцировочной среде пролиферации не наблюдали.

Выделение ПКМП позволило легко добиться их последующей дифференцировки в клетки, экспрессирующие печёночные маркёры (альбумин, альфа-фетопротеин, цитокератин-18, транскрипционные факторы и др.) и в островково-подобные клетки поджелудочной железы, экспрессирующие инсулин, глюкагон и ткане-специфичные транскрипционные факторы. В отличие от исследования Zhao [1], здесь авторы показали, что полученные в результате индукции дифференцировки клетки высоко специализированы и выполняют специфическую функцию. Так, "гепатоцит-подобные клетки" были способны синтезировать альбумин, мочевину и демонстрировали цитохромную активность. В экспериментах in vivo наблюдали синтез человеческого альбумина через 3 недели после ксенотрансплантации и энграфтинга в печень SCID-мышей. Исследователи применили оригинальный метод (по степени метилирования CSF-рецептора) исключения контаминации трансплантата ПКМП гемопоэтическими клетками, лимфоцитами и гранулоцитами как возможном источнике гепатоцит-подобных клеток. Однако, феномен слияния клеток in vivo, как возможный механизм имитации трансдифференцировки, исключён не был.

Базовый синтез инсулина и C-пептида нео-островковыми клетками был значительно ниже, чем в нормальных бета-клетках, однако при стимуляции глюкозой резко усиливался и достигал разницы в 5 раз меньше чем в зрелом островке. Ксенотрансплантация таких клеток под капсулу почки мышам с моделью сахарного диабета приводила к коррекции гипергликемии в течении 2 дней и поддерживалась последующие 8 дней до эпизодов отторжения. Таким образом, в течение недели после ксенотрансплантации нео-островковые клетки оставались живыми (что было подтверждено и иммуногистохимически) и физиологически отвечали синтезом инсулина на повышенную концентрацию глюкозы в крови без эпизодов патологической гипогликемии.

Способны ли биохимические факторы вызывать репрограммирование ядра зрелой клетки человека? Существуют ли феномены дедифференцировки и трансдифференцировки взрослых специализированных клеток? Может ли зрелая клетка сделать шаг назад в процессе дифференцировки? Авторы настоящего исследования отвечают на эти вопросы положительно. И если это на самом деле так, то работа ставит под сомнение общебиологические догмы и открывает огромные перспективы в клеточной биологии и терапии.

alt Основным преимуществом работы является подтверждение специфической функции выделенных клеток. Сам метод очень прост и кажется легковоспроизводим. Однако, для окончательного подтверждения феномена трансдифференцировки моноцитов необходимо провести ряд исследований, полностью исключающх слияние пересаженных клеток с хозяйскими. Однозначные выводы по терапевтической эффективности и выживаемости клеток in vivo сделать трудно, поскольку исследователи использовали модель ксенотрансплантации. Поэтому неясно, можно ли расчитывать на достаточный терапевтический эффект (при заболеваниях печени и сахарном диабете) после забора и аутологичной трансплантации модифицированых моноцитов, если эта система действительно работает.

Нео-гепатоциты, выделенные из моноцитов периферической крови человека. иммуноцитохимическое окрашивание на альфа-1-анти-трипсин

По материалам

alt Blood online prepublished
Transplantation 2005; 79; 9: 1097-1103
----------------
PS: Во время написания материала, неопубликованый вариант работы был снят с веб-сайта журнала Blood - www.bloodjournal.org 

Литература:

  1. Zhao Y, et al. A human peripheral blood monocyte-derived subset acts as pluripotent stem cells. PNAS 2003; 100: 2426–2431
  2. Herold J, et al.Transplantation of monocytes: a novel strategy for in vivo augmentation of collateral vessel growth. Hum Gene Ther 2004; 15: 1-12
  3. Abuljadayel IS. Induction of stem cell-like plasticity in mononuclear cells derived from unmobilised adult human peripheral blood. Cur Med Res Opin 2003; 19: 355-375
  4. Hass R, et al. Differentiation and retrodifferentiation of human myeloid leukemia cells is associated with reversible induction of cell cycle-regulatory genes. Cancer Res 1992; 52: 1445-1450

Источник http://www.eternalmind.ru

Возврат к списку новостей

* Оставляйте ваши комментарии и отзывы в этом поле.

Ваше имя: 
Введите защитный код:


Введите защитный код определения человека (что на картинке) обязательно! :