ДМСО КАК ИНДУКТОР ЦИТОДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК МЫШИ
Межевикина Л. М., Мануилова Е. С., Смирнов С. В., Шишова Н. В.
Институт биофизики клетки РАН, Пущино; *Институт молекулярной генетики РАН, Москва
Культивирование эмбриональных
стволовых клеток (ЭСК) мыши представляет собой сложную задачу:
с одной стороны, необходимо поддерживать и активировать процессы
пролиферации, с другой, - ингибировать спонтанную цитодифференцировку.
В культуре ЭСК должны сохранять свойства клеток ранних эмбрионов,
чтобы после введения в полость бластоцисты участвовать в формировании
химерного организма. Это свойство полипотентности ЭСК является
уникальным для решения самых сложных задач современной биотехнологии
(перенос чужеродных генов, получение трансгенных и химерных животных,
клонирование). Потеря полипотентных свойств связана с преждевременной
цитодифференцировкой. Дифференцированные ЭСК не представляют интерес
для генно- и клеточно-инженерных исследований, поскольку не могут
участвовать в нормальном развитии зародыша. В условиях in vitro
такие клетки теряют способность к формированию типичных для эмбриональной
культуры колоний и эмбриоидных тел (ЭТ) - аналогов эмбрионов ранних
стадий развития. Мы показали, что мышиные ЭСК линии Д3 в среде
ДМЕМ/F10 (1:1) c добавлением глютамина, меркаптоэтанола и фетальной
сыворотки при использовании фидерных условий культивирования на
первичных эмбриональных фибробластах, подавляющих спонтанную дифференцировку,
сохраняют полипотентные свойства в ходе многократного пассирования.
ЭСК оценивали по способности формировать ЭТ, а также по активности
эндогенной щелочной фосфатазы. Было установлено, что под влиянием
небольших концентраций ДМСО в среде (0.5-1.0%) нормально развивающиеся
ЭСК без видимых признаков дифференцировки через 18-24 ч. культивирования
обнаруживают цитологический полиморфизм и способность к формированию
ЭТ. ЭТ в присутствии ДМСО обладают повышенной адгезией к субстрату.
На 2-3 сутки культивирования они прикрепляются к поверхности и
формируют монослой, в котором выявляется свыше 4-х отчетливо типируемых
вариантов морфологии. Эти клетки, в отличие от эмбриональных,
не дают реакции на выявление эндогенной щелочной фосфатазы, что
свидетельствует о снижении или полной утрате полипотентных свойств.
Наши результаты показывают, что ДМСО является неспецифическим
индуктором процессов эмбриональной дифференцировки. При использовании
этого вещества в качестве криопротектора при замораживании и хранении
эмбриональных культур в жидком азоте необходимо учитывать возможное
влияние на их свойства.