|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Клеточные механизмы регуляции гормональной чувствительности и дифференцировки стволовых клеток, роль регуляторных субпопуляций.НИР
Cellular mechanisms of regulation of hormonal sensitivity and differentiation of stem cells, the role of regulatory subpopulations
- Руководитель НИР: Кулебякин К.Ю.
- Ответственный исполнитель: Тюрин-Кузьмин П.А.
- Участники НИР: Волошин Н.С., Дыйканов Д.Т.
- Подразделение: Факультет фундаментальной медицины
- Срок исполнения: 18 марта 2020 г. - 25 декабря 2022 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 20-015-00508 А
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Выяснение механизмов развития патологических процессов, поиск путей их коррекции и предотвращения
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Технологии снижения потерь от социально значимых заболеваний
- Классификатор OECD: Биохимия и молекулярная биология
-
Ключевые слова:
регуляторные субпопуляции клеток, внутриклеточная сигнализация, мезенхимные стволовые клетки, инсулинорезистентность, клеточная дифференцировка
regulatory subpopulations of cells, insulin resistance, mesenchymal stem cells, cell signaling, cell differentiation -
Описание:
Установить вклад регуляторных субпопуляций МСК в контроль гормональной чувствительности и адипогенной дифференцировки пула стволовых клеток жировой ткани. Проверить изменения свойств регуляторных субпопуляций при инсулинорезистентности.
-
Планируемые результаты:
1-2 год проекта Оценка влияния предполагаемых регуляторных субпопуляций на адипогенную дифференцировку МСК. На данном этапе методом проточной цитометрии-сортинга будет проведено выделение двух регуляторных субпопуляций МСК: субпопуляции а-регов и субпопуляции несущей инсулиновый рецептор. Для данных клеток будет проведена оценка их чувствительности к гормональным сигналам, а также будет проведен анализ диффернцировочного потенциала данных субпопуляций. Далее, используя сокультивирование в планшетах Transwell нами будет проведен анализ способности выделенных субпопуляций регулировать адипогенную дифференцировку в МСК. Анализ дифференцировки будет проводиться в реальном времени при помощи микроскопа Eclipse Ti (Nikon). Также будет проведен анализ дифференцировки МСК в адипогенном направлении по конечной точке, путем гистохимического окрашивания красителем Oil RedO. Параллельно адипогенная дифференцировка МСК будет оцениваться при помощи анализа экспрессии ключевых генов-маркеров адипогенеза. По результатам первого года выполнения проекта будут подготовлены как минимум одни тезисы для подачи на научную конференцию. 1-3 год проекта Анализ доли регуляторных субпопуляций в тотальных популяциях МСК, полученных от здоровых доноров и от доноров с инсулинорезистентностью. В ходе данного этапа выполнения проекта нами будет проведена оценка представленности регуляторных субпопуляций (А-реги и МСК, несущие рецептор инсулина) в популяциях МСК, полученных от здоровых доноров, а также от доноров с инсулинорезистентностью. Для этого нами будут использованы методы проточной цитометрии а также иммунофлюоресцентной микроскопии с окрашиванием на специфические маркеры а-регов, а также на функциональный рецептор к инсулину. Анализ изменений секреторной активности регуляторных субпопуляций МСК, полученных от здоровых доноров и от доноров с инсулинорезистентностью. На данном этапе выполнения проекта будет проведена оценка способности регуляторных субпопуляций, полученных из МСК здоровых доноров и доноров с инсулинорезистентностью. Для данных клеток будет проведена оценка их чувствительности к гормональным сигналам, а также будет проведен анализ диффернцировочного потенциала данных субпопуляций. Далее, используя сокультивацию в планшетах Transwell нами будет проведен анализ способности выделенных субпопуляций регулировать адипогенную дифференцировку в МСК. Анализ дифференцировки будет проводиться в реальном времени при помощи микроскопа Eclipse Ti (Nikon). Также будет проведен анализ дифференцировки МСК в адипогенном направлении по конечной точке, путем гистохимического окрашивания красителем Oil RedO. Параллельно адипогенная дифференцировка МСК будет оцениваться при помощи анализа экспрессии ключевых генов-маркеров адипогенеза. По результатам второго года выполнения проекта будет подготовлена статья для публикации в научном журнале. 3 год выполнения проекта Разработка метода оценки активности сигналинга и анализ активности регуляторных субпопуляций на уровне единичных клеток. Нами будет создана репортерная система для анализа инсулиновой сигнализации на уровне единичных клеток Для этого будет использована лентивирусная конструкция, кодирующая прижизненный сенсор активации киназы PI3 (одного из компонентов инсулинового сигнального каскада): Btk-GFP. С его помощью будет произведена оценка динамики активации регуляторной субпопуляции МСК под действием инсулина, а также будет изучен процесс формирования чувствительности к инсулину в популяции МСК при его длительном воздействии в процессе адипогенной дифференцировки.
-
Основные результаты:
В ходе выполнения проекта будут получены новые, оригинальные данные, описывающие связь между гормональной чувствительностью к инсулину, дифференцировочным потенциалом и паракринной активностью МСК. В работе также будет оценено влияние инсулинорезистентности как на дифференцировочный потенциал МСК, так и на продукцию ими паракринных факторов – то есть в ходе работы будут рассмотрены оба основных процесса, определяющих участие МСК в поддержании гомеостаза жировой ткани. Таким образом, выполнение данного проекта поможет понять механизмы лежащие в основе нарушения функции жировой ткани при развитии инсулинорезистентности и сахарного диабета, что позволит найти новые терапевтические мишени для этих заболеваний. Второй важный практический аспект данной работы связан с тем, что в настоящее время жировая ткань рассматривается как доступный источник МСК для нужд регенеративной медицины. За счет своей паракринной активности, способности к дифференцировке в определенные типы клеток, а также отсутствию способности к перерождению в плюрипотентные опухоли, МСК в настоящее время рассматриваются как крайне перспективный биомедицинский объект. В то же время недавно были получены данные о том, что хронические заболевания могут в значительной степени менять потенциальную терапевтическую эффективность МСК [1]. В связи с этим, крайне актуальной задачей становится изучение влияния такого состояния, как инсулинорезистентность на регуляторную активность МСК. [1] Efimenko A., Dzhoyashvili N., Kalinina N., Kochegura T., Akchurin R., Tkachuk V., Parfyonova Ye Adipose-derived mesenchymal stromal cells from aged patients with coronary artery disease keep mesenchymal stromal cell properties but exhibit characteristics of aging and have impaired angiogenic potential. Stem cells translational medicine, 3(1):32–41, 2014.
- Добавил в систему: Кулебякин Константин Юрьевич
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 18 марта 2020 г.-25 декабря 2020 г. | Клеточные механизмы регуляции гормональной чувствительности и дифференцировки стволовых клеток, роль регуляторных субпопуляций. |
| Результаты этапа: После процедуры сортировки популяции МСК получали 2 субпопуляции - субпопуляцию клеток несущих на поверхности рецептор к инсулину (InsR+) и популяцию, обедненную данными клетками (InsR-). В популяциях МСК, полученных от здоровых доноров, количество клеток популяции InsR+ составило менне 5% InsR- сохраняют принципиальную способность к адипогенной дифференцировке, т.к. протокол адпогенной дифференцировки с использованием индометацина, который позволяет индуцировать адипогенез в обход гормональных сигнальных каскадов, способен индуцировать адипогенез в InsR- субпопуляции. InsR+ субпопуляция МСК оказалась неспособной к адипогенной дифференцировке и не дифференцируется в адипогенном направлении даже при использовании индометацина. | ||
| 2 | 20 января 2021 г.-25 декабря 2021 г. | Клеточные механизмы регуляции гормональной чувствительности и дифференцировки стволовых клеток, роль регуляторных субпопуляций. |
| Результаты этапа: Проведен анализ представленности регуляторных субпопуляций мезенхимных стволовых клеток в донорском материале, находящемся в коллекции Факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В.Ломоносова. Для данных образцов описаны параметры инсулин-зависимой активации ключевых элементов инсулинового сигнального каскада, а также определен внутриклеточный уровень основных транскрипционных мишеней этой сигнализации. Кроме того, охарактеризованы культуральные параметры клеток, полученных от разных доноров (клеточный фенотип, скорость деления и др.). | ||
| 3 | 20 января 2022 г.-25 декабря 2022 г. | Клеточные механизмы регуляции гормональной чувствительности и дифференцировки стволовых клеток, роль регуляторных субпопуляций. |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".