ИСТИНА

В основе эмбрионального развития организмов лежат скоординированные коллективные клеточные движения. Отдельного внимания заслуживают исследования, продемонстрировавшие, что регуляция коллективных движений клеток осуществляется через взаимодействие клеток внутри пласта и требует присутствия интактных клеточных контактов. Более детальные эксперименты позволяют предположить, что в основе таких коллективных явлений лежит механозависимая реорганизация цитоскелета. Механические стимулы способны не только поддерживать клеточные движения в тех тканях, где они происходят в нормальном развитии, но и индуцировать их в эктопических участках. Одной из первых это показала группа Л. В. Белоусова. В пользу предположения, что обнаруженные механозависимые движения играют важную роль в нормальном развитии, свидетельствуют данные, что для инициации выраженного кооперативного ответа достаточно сил, развиваемых самими клетками. Рассмотрение данных работ в контексте обнаруженных более 40 лет назад глобальных стадиеспецифичных паттернов механических напряжений позволяет выдвинуть гипотезу об определяющей роли механических сил в координации коллективных клеточных движений в ходе гаструляции. Экспериментальное подтверждение этой гипотезы требует наличия воспроизводимой экспериментальной модели механозависимых коллективных движений клеток в раннем развитии. Данная работа посвящена разработке методики контролируемой деформации эксплантатов эмбриональной ткани для исследования механозависимых клеточных движений. Для этого фрагменты эмбриональной ткани X. laevis экстрипировали на стадии гаструлы (стадии 10,5—11 согласно Faber and Nieuwkoop, 1994), переносили на эластичный оптически прозрачный субстрат, покрытый фибронектином человека, после чего монтировали субстрат на специально разработанную установку для растяжения и подвергали контролируемой одноосевой деформации с выбранными параметрами (скоростью, амплитудой и периодичностью). Воспроизводимость деформации подтвердили морфометрическими измерениями эксплантатов эмбриональной ткани до и сразу после растяжения. Для регистрации клеточных движений визуализировали клеточные границы и клеточные ядра путём микроинъекции мРНК флуоресцентных маркеров – мембранного GAP43-GFP и ядерного H2B-mCherry, – в эмбрионы на стадиях от зиготы до 4-х бластомеров, после чего по наступлении стадии 10,5—11 (согласно Faber and Nieuwkoop, 1994) осуществляли цейтраферную микрофотосъемку клеточных движений. Затем производили регистрацию клеточных границ (а на их основании – выбранных характеристик клеточных движений) на последовательных кадрах съёмки с помощью свободно распространяемого ПО. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-34-90191.