ИСТИНА

Одним из направлений, исследующих функциональные особенности мезенхимных стволовых клеток (МСК) в процессах их дифференцировок, является выяснение роли матриксных металлопротеиназ (ММП), которые влияют на фундаментальные клеточные процессы, участвуют в процессах ремоделирования тканей и развития органов, специфически модулируя сигнальные пути посредством взаимодействия c субстратами разной природы и путем перестройки внеклеточного матрикса (ВКМ). Ранее нами было показано наличие активности ММП-9, ММП-2 и ММП-1 в процессе дифференцировки в адипогенном и остеогенном направлениях в линиях МСК, выделенных из костного мозга (FetMSC), и зачатка конечности (М-FetMSC) одного донора – раннего эмбриона человека. Сравнительный анализ динамики активностей этих ММП в процессе обеих дифференцировок показал различия между монослойными культурами (2D) и полученными из них клеточными сфероидами (3D). Настоящее исследование состояло из нескольких частей: 1. сравнительный анализ активности ММП -1, -2, -8, -9, -13; 2. сравнительный анализ экспрессии маркеров хондрогенеза (коллаген 2 и аггрекан) и некоторых компонентов ВКМ (декорин, версикан, коллаген I) в процессе хондрогенной дифференцировки клеток линии MSCWJ-1 в индукционной среде в течение 21 сут в условиях монослоя (2D) и в клеточных сфероидах (3D). В работе использовали полученную в ЦКП «Коллекция культур клеток позвоночных» ИНЦ РАН (Санкт-Петербург, Россия) клеточную линию MSCWJ-1 (вновь полученная и охарактеризованная линия МСК, выделенная из Вартонова студня пупочного канатика человека, (Кrylova et al., 2017; Крылова и др., 2017)). Направленную дифференцировку в хондрогенном направлении проводили в культуре микромасс. Сульфатированные гликозаминогликаны в процессе хондрогенной дифференцировки идентифицировали по окраске толуидиновым синим. Наличие и активность ММП определяли методом зимографии, а присутствие и количество компонентов ВКМ способом дот-блота и вестерн-блота проб кондиционированной среды культивирования и лизатов клеток. При культивировании в индукционной хондрогенной среде культуры микромасс в течение 21 сут показан активный хондрогенез. Биохимический анализ показал, что в лизатах клеток накопление компонентов ВКМ идет лучше при 3D условиях, при этом в кондиционированной среде количество коллагена II, аггрекана и декорина практически не изменяется. Активность ММП в среде снижается по мере дифференцировки, полностью исчезая к 21 суткам. Так как дифференцировочная среда не содержит сыворотки, то все ММП синтезируются только клетками. Скорость снижения активности различна для разных ММП, например, для ММП-1 активность не фиксируется уже на 6 сутки, а для ММП-2 на 18 сутки она еще присутствует в среде. По-видимому, в клеточных сфероидах (3D) имеет место более активный процесс хондрогенеза, чем в культуре микромасс (2D).