Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза

Исследовали активность КОЕф костного мозга человека при гематологических и ортопедических заболеваниях. Изучена также архитектоника крупных колоний. Эффективность клонирования КОЕф у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки составила 55,4 ±2,2 на 10⁵ клеток, у больных с врожденным выви...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1994
Автори:	Астахова, В.С., Настенко, Е.П., Оксамытная, Е.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 1994
Назва видання:	Биополимеры и клетка
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154713
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза / В.С. Астахова, Е.П. Настенко, Е.Г. Оксамытная // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 2. — С. 11-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-154713
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1547132019-06-17T01:31:22Z Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза Астахова, В.С. Настенко, Е.П. Оксамытная, Е.Г. Исследовали активность КОЕф костного мозга человека при гематологических и ортопедических заболеваниях. Изучена также архитектоника крупных колоний. Эффективность клонирования КОЕф у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки составила 55,4 ±2,2 на 10⁵ клеток, у больных с врожденным вывихом бедра – 27,4±3.0 на 10⁵ клеток. У гематологических больных она колебалась от 240 до 0 на 10⁵ клеток. Установлено, что крупные колонии состоят из поверхностного монослоя фибробластных клеток, под которыми находятся продукты метаболизма, немногочисленные адипоциты и фибробласты, образующие структуры с признаками примитивной циркуляторной сети. Досліджували активність КУОф кісткового мозку людини при гематологічних та ортопедичних захворюваннях. Вивчено також архітектоніку великих колоній. Ефектившсть клонування КУОф у хворих на воронкоподібну деформацію грудної клітки дорівнювала 55,4±2,2 на 10⁵ клітин, а у хворих з уродженим звихом стегна 27,4±3,0 на 10⁵ клітин. У гематолопчних хворих вона коливалася від 240 до 0 на 10⁵ клітин. Встановлено, що великі колонії складаються з поверхневого моношару фібробластних клітин, під якими знаходяться продукти клтинного метаболізму, малочисельні адипоцити та фібробласти, які утворюють структури з ознаками примітивної циркуляторної сітки. It has been studied the activity of CFUf of human bone marrow in orthopedic and haematologic patients. The architectonics of large colonies was investigated too. The cloning efficiency of CFUf of patients with funnel chest was 55,4±2,2 among 105 bone marrow cells and of patients with congenital hip dislocation 27,4±3,0 among 105 cells. There was the cloning efficiency of CFUf from 0 to 240 among bone marrow cells in haematologic patients. It has been shown that large colonies consist of the surface monolayer of fibre-blast's cells, the products of cell's metabolism, some adipositic cells and fibroblasts which form the primitive structure of circulation. 1994 Article Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза / В.С. Астахова, Е.П. Настенко, Е.Г. Оксамытная // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 2. — С. 11-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00039C http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154713 617.3—076:6-16.419 ru Биополимеры и клетка Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Исследовали активность КОЕф костного мозга человека при гематологических и ортопедических заболеваниях. Изучена также архитектоника крупных колоний. Эффективность клонирования КОЕф у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки составила 55,4 ±2,2 на 10⁵ клеток, у больных с врожденным вывихом бедра – 27,4±3.0 на 10⁵ клеток. У гематологических больных она колебалась от 240 до 0 на 10⁵ клеток. Установлено, что крупные колонии состоят из поверхностного монослоя фибробластных клеток, под которыми находятся продукты метаболизма, немногочисленные адипоциты и фибробласты, образующие структуры с признаками примитивной циркуляторной сети.
format	Article
author	Астахова, В.С. Настенко, Е.П. Оксамытная, Е.Г.
spellingShingle	Астахова, В.С. Настенко, Е.П. Оксамытная, Е.Г. Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза Биополимеры и клетка
author_facet	Астахова, В.С. Настенко, Е.П. Оксамытная, Е.Г.
author_sort	Астахова, В.С.
title	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
title_short	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
title_full	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
title_fullStr	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
title_full_unstemmed	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
title_sort	показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	1994
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/154713
citation_txt	Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза / В.С. Астахова, Е.П. Настенко, Е.Г. Оксамытная // Биополимеры и клетка. — 1994. — Т. 10, № 2. — С. 11-16. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Биополимеры и клетка
work_keys_str_mv	AT astahovavs pokazateliklonirovaniâiarhitektonikakolonijstromalʹnyhfibroblastovkostnogomozgačelovekaprizabolevaniâhrazličnogogeneza AT nastenkoep pokazateliklonirovaniâiarhitektonikakolonijstromalʹnyhfibroblastovkostnogomozgačelovekaprizabolevaniâhrazličnogogeneza AT oksamytnaâeg pokazateliklonirovaniâiarhitektonikakolonijstromalʹnyhfibroblastovkostnogomozgačelovekaprizabolevaniâhrazličnogogeneza
first_indexed	2025-07-14T06:44:14Z
last_indexed	2025-07-14T06:44:14Z
_version_	1837603702683205632
fulltext	УДК 617.3—076:6-16.419 В. С. Астахова, Е. П. Настенко, Е. Г. Оксамытная ПОКАЗАТЕЛИ КЛОНИРОВАНИЯ И АРХИТЕКТОНИКА КОЛОНИЙ СТРОМАЛЬНЫХ ФИБРОБЛАСТОВ КОСТНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА Исследовали активность КОЕф костного мозга человека при гематологических и ор топедических заболеваниях. Изучена также архитектоника крупных колоний. Эффек тивность клонирования КОЕф у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки составила 55,4 ±2,2 на 10ъ клеток, у больных с врожденным вывихом бедра — 27,4±3.0 на 10'' клеток. У гематологических больных она колебалась от 240 до 0 на 10-' клеток. Установлено, что крупные колонии состоят из поверхностного монослоя фибро- бластных клеток, под которыми находятся продукты метаболизма, немногочисленные адшюциты и фибробласты, образующие структуры с признаками примитивной цир- куляторной сети. Введение. В последние годы складывается представление о строме кост ного мозга как сложной, полифункциональной системе, выступающей, с одной стороны, в качестве гемопоэтического микроокружения, поддер живающего и регулирующего кроветворение, а с другой — участвующей в перестройке костной ткани. Среди методических подходов, используе мых в изучении фибробластов — основного клеточного компонента костномозговой стромы,— существенное место принадлежит методу кло нирования стромальных фибробластов, позволяющему характеризовать основные функциональные показатели клеток-предшественников — ко- ломиеобразующих единиц фибробластов (КОЕф) [1]. Ранее установлено, что вырастающие в культуре колонии гетеро- генны по величине и количеству входящих в них клеток. При этом вы делены два типа колоний: однослойные и многослойные. Соотношение однослойных и многослойных колоний при разной ортопедической па тологии различно [2]. До настоящего времени нет единого мнения о строении крупных многослойных колоний, которые в норме составляют более 1/3 общего числа выросших колоний, т. е. неизвестно, являются они истинно многослойными с параллельно идущими один над другим слоями клеток или имеют другое строение, что немаловажно как в пла не изучения цитогенеза фибробластов, так и анализа клеточного сос тава клона — потомка одной клетки. Учитывая изложенное, цель настоящего исследования состояла в изучении активности КОЕф при заболеваниях различного генеза и ар хитектоники образуемых ими колоний. Материалы и методы. Исследования проведены в двух группах: к первой группе отнесены больные с врожденными заболеваниями опор но-двигательного аппарата — врожденный вывих бедра (10 человек) и воронкообразная деформация грудной клетки (10 человек). Исследо вали костный мозг спонгиозной кости, взятой во время реконструктив- но-восстановительных операций. Вторую группу составили 14 больных с гематологическими заболеваниями, из них 7 с хроническим миелолейко- зом. Материалом для исследования служили кусочки трепано-биопта- тов подвздошной кости, взятые с диагностической целью. Метод клонирования стромальных фибробластов костного мозга (& В. С. Астахова, Е. П. Настенко, Е. Г. Оксамытная, 1994 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. № 2 11 детально описан нами ранее [1]. Содержание ионов электролитов (Na+ y К+, Са2+) и параметры кислотно-щелочного состояния (КЩС) (рН, р02, pC02, 02 s a t , 02 cont) изучали в культуральной среде перед введени ем в суспензию клеток (исходные данные) и на 14-е сутки культивиро вания при учете результатов клонирования. Исследования проведены на анализаторе AVL 985S фирмы «AVL». Внешний вид колоний оцени вали в микроскопе МБС-9. Морфологические исследования осуществля ли на серийных полутонких срезах, полученных после подготовки ма териала по методике, используемой в электронной микроскопии [3]. Чтобы не нарушить строения, колонии фиксировали в сосудах для куль тивирования, предварительно удалив культуральную среду и промыв исходным буфером. После окончания полимеризации плоскопараллель ные блоки открепляли от стекла, погрузив в жидкий азот и горячую во ду. Срезы готовили на ультрамикротоме LKB-111, ориентируя блоки таким образом, чтобы получить поперечные срезы колоний. Полутон кие срезы окрашивали 1 %-м раствором пиронина и 1 %-м метилено- вым синим, а затем изучали в световом микроскопе. Морфометрический анализ срезов колоний проведен на анализаторе изображения «Video- lab 2.2» фирмы «Uni-Export Instruments Ltd/Moscow State University». Результаты и обсуждение. Эффективность клонирования КОЕф у больных с воронкообразной деформацией грудной клетки составила 55,4+2,2 на 105 ядерных клеток костного мозга грудины, у больных с врожденным вывихом бедра — 27,4+3,0 на 105 ядерных клеток костно го мозга спонгиозы крыла подвздошной кости. У гематологических больных, составляющих разнородную группу, эффективность клонирования колебалась от 0 до 240 на 105 ядерных клеток. Причем отсутствие роста колоний в культурах было у 10 из 14 человек. Такое существенное различие в активности КОЕф побудило нас исследовать основные параметры культуральной среды и их возможное влияние на результаты (таблица). Для сохранения жизнеспособности, роста и размножения клеток в культуре требуются определенные физико-химические условия. Так, КЩС культуральной среды имеет ключевое значение в обеспечении кле точного метаболизма. Растворенный кислород и углекислота проника ют в клетку и выходят из нее по градиенту концентрации, тем самым поддерживая ее в нормальном функциональном состоянии. Неоргани ческие соли, в основном, обусловливают поддержание электролитиче ского баланса и осмотического равновесия среды [4]. Полученные на ми результаты свидетельствуют о том, что на 14-е сутки культивирова ния концентрация ионов Na+ и Са2+ несколько уменьшается, в то вре мя как концентрация К+ возрастает, что отражает процессы, протека ющие между клетками и окружающей средой. Что касается КЩС, то очевиден сдвиг рН в кислую сторону вследствие накопления продуктов Изменение концентрации ионов электролитов и КЩС в процессе культивирования Показатель Концентрация ионов электро литов, ммоль/л Na+ К+ Са2+ КЩС РН рС02 мм. рт. ст. р02, мм. рт. ст. 02sat, % 0 2 cont, Vol % Исходные данные 149,7±0,3 6,29±0,52 1,073+0,098 7,32 + 0,11 13,17+0,09 173,9±0,2 99,5±0,0 17,1±0,0 14-е сут культивирования 1-я группа, ортопедическая 141,2+0,9 8,66+1,02 1,005+0,182 7,04±0,08 5,93+0,19 192,9±1,7 99,6+0,03 17,1+0,05 2-я группа, гематологическая 143,0+0,2 6,87+0,49 0,952+0,063 7,11+0,20 6,37+0,14 185,8+0,6 99,6+0,08 17,1+0,01 12 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. № 2 метаболизма (пирувата, молочной кислоты), закономерно и изменение показателей насыщения среды газами. Важным моментом, на наш взгляд, является то, что на конечных этапах культивирования показа тели рН не достигают критического значения 6,8, при котором начина ется подавление роста клеток [2], т. е. условия в культуральной сис теме в обеих группах оставались удовлетворительными для функцио нирования стромальных фибробластов. В культурах костного мозга больных 1-й и 2-й групп вырастали одно слойные и многослойные колонии (рис. 1), причем существенных различий в строении колоний между исследуемыми группами не отмечено. Рис. 1. Многослойная и одно слойная колонии в культуре стромальных фибробластов костного мозга человека. Окр. гематоксилин—эозин. Х40 Архитектоника колоний стромальных фибробластов представлена в схематическом изображении (рис. 2), а также на микрофотографиях (рис. 3, 4). Как видно, колонии имеют центральную куполообразную зону и более плоские периферийные, которые могут быть более или ме нее симметричными по отношению к куполообразной. В базальной час- Рис. 2. Архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека: а — центральная куполообразная зона колоний; б —периферийная зона колоний; в — поверхностный слой клеток; г — липидные глобулы в биомассе колоний; д — клетки, ассоциированные с полостями, в биомассе колонии ти диаметр колоний составляет 1,1—0,7 мм, максимальная высота дос тигает 0,6—0,3 мм. Клеточные элементы сосредоточены преимуществен но на поверхности колоний, формируя покровный слой, состоящий из уплощенных клеток. Поверхностный рельеф покровных клеток гладкий с наружной стороны и более сложный — с внутренней (обращенной в глубь колонии) стороны благодаря наличию небольших отростков. Иногда можнр наблюдать контакты цитоплазматических отростков клеток, локализованных на поверхности и в глубине колонии. В поверх ностном слое встречается черепицевидное наслоение двух соседних кле ток. Основную часть биомассы колоний составляют продукты клеточ ного метаболизма. В обширных межклеточных пространствах находятся ISSN'0233-7657! БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. № 2 13 скопления основного вещества в виде гомогенных или мелкозернис тых масс, а также волокнистые структуры. Их выход за пределы коло нии отмечается лишь в фенестрированных участках поверхностного кле точного слоя. Липиды выявляются в виде рассеянных, различных по ве личине глобул, и занимают, по данным морфометрического анализа, от 21,4 до 37,2 % площади срезов. В центральной части колоний обнаружены полости, контурирован- ные липидным слоем. Топографический анализ показал, что ядросодео- жащие зоны фибробластов встречаются ассоциированными с подобны ми образованиями, при этом клеточная стенка фибробластов может примыкать к их поверх ности или клетка имеет отросток, ориентирован ный в их сторону (рис.4). Вокруг подобных образо ваний наблюдается более плотная упаковка волок нистых структур, выпол няющих, несомненно, опорную роль. Основную часть ядросодержащей зоны фибробластов за ни- Рис. 3. Куполообразная часть колоний. Х200 мает крупное ядро сложной формы с одним или двумя четкими ядрыш ками. Наряду с типичными фибробластами в составе колоний находят ся клетки с липидными везикулами в цитоплазме. По своей морфоло гии они близки к моло дым адипоцитам, встреча ющимся в паратрабеку- лярной зоне костного мозга. Следует отметить, что адипозные клетки располагаются как в со ставе покровного слоя, так и в основной биомас се колонии. Общая пло щадь, занимаемая кле- Рис. 4. Полости в куполообраз ной части колонии и ассоции рованные с ними клетки. X1000 точными элементами (при морфометрическом анализе учитывались не только ядросодержащие зоны клеток, но и участки срезов отростков), невелика и не превышает 7 %. В свете полученных данных является весьма спорным представле ние о высокой клеточности многослойных колоний с последовательным расположением клеточных слоев по сравнению с однослойными. У нас сложилось мнение, что морфология клеток определяется, прежде всего, той функциональной ролью, которую те или иные клетки выполняют в составе колонии. Это — барьерная (защитная) функция для клеток покровного слоя, метаболическая и, не исключено, в какой-то мере опорная —для клеток в составе основной биомассы. Деталь- 14 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. J* 2 ный анализ ультраструктуры клеточных элементов и состава компонен тов основного вещества составляет предмет дальнейшего изучения. Проведенное изучение колоний стромальных фибробластов костно го мозга свидетельствует о том, что архитектоника колоний является более сложной, чем гипотетическое представление о чередующихся сло ях в многослойных колониях с большой биомассой [5, 6]. Фактически, как организованный клеточный слой в колонии есть один, поверхност ный слой клеток. В основной биомассе колонии количество клеток не велико, а их расположение носит неслучайный характер. Клетки ассо циированы с комплексами, состоящими из центральной полости, окру женной липидным слоем и волокнистым компонентом. В целом таким комплексам присущи черты участков примитивно организованной цир- куляторной сети. Вероятно, благодаря ее формированию происходит пе ремещение культуральной жидкости и аэрация, обеспечивающие под держание жизнедеятельности клеток внутри колонии, что и объясняет их расположение. Следует подчеркнуть, что обнаруженные признаки самоорганизации можно рассматривать как показатель сохранения КОЕф структурообразовательного потенциала и именно им, при прочих равных условиях, определяется возможность формирования колоний с большой биомассой, ранее описываемых как многослойные. Важным моментом представляется выявление в пределах одной ко лонии типичных фибробластов и адипозных клеток. Это наряду с вы соким содержанием липидов служит веским аргументом в пользу того, что КОЕф является клеткой-предшественником для этих типов клеток соединительной ткани. В. С. Астахова, О. П. Настенко, О. Г. Оксамитна ПОКАЗНИКИ КЛОНУВАННЯ ТА APXITEKTOHIKA КОЛОШИ СТРОМАЛЬНИХ Ф1БРОБЛАСТ1В К1СТКОВОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ ПРИ ЗАХВОРЮВАННЯХ Р13НОГО ГЕНЕЗУ Р е з ю м е Досл1'джували актившсть КУОф шсткового мозку людини при гематолопчних та ор- топедичних захворюваннях. Вивчено також арх^ектошку великих колоши. Ефектившсть клонування КУОф у хворих на воронкопод1бну деформашю грудноТ юптки дор1внювала 55,4+2,2 на 105 кл!тин, а у хворих з уродженим звихом стегна — 27,4±3,0 на 105 юптин. У гематолопчних хворих вона коливалася в1д 240 до 0 на 105 юптии. Встановлено, що велию колонн складаються з поверхневого моношару ф1бро- бластних клпгин, шд якими знаходяться продукти кл1тинного метабол!зму, малочи- сельш адипоцити та ([мбробласти, як} утворюють структури з ознаками прим1тивно! циркуляторно! с1тки. V. S. Asiakhova, E. P. Nastenko, О. G. Oksamitna CLONING INDICES AND ARCHITECTONICS OF HUMAN BONE MARROW STROMAL FIBROBLAST COLONIES IN DISEASES OF VARIOUS GENESIS S u m m a r y It has been studied the activity of CFUf of human bone marrow in orthopedic and hae- matologic patients. The architectonics of large colonies was investigated too. The cloning efficiency of CFUf of patients with funnel chest was 55,4±2,2 among 105 bone marrow cells and of patients with congenital hip dislocation 27,4db3,0 among 105 cells. There was the cloning efficiency of CFUf from 0 to 240 among bone marrow cells in haematologic patients. It has been shown that large colonies consist of the surface monolayer of fibro blast's cells, the products of cell's metabolism, some adipositic cells and fibroblasts which form the primitive structure of circulation. ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. Jfc 2 15 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Астахова В. С. Сравнительная оценка ксенифидеров при клонировании стромаль- ных фибробластов костного мозга человека // Бюл. эксперим. биологии и медици ны.—1982.—№ 10.—С. 111—113. 2. Астахова В. С. Дифференцировка стромальных клеток — предшественников кост ного мозга в монослойной культуре//Там же.— 1985.— № 10.— С. 4791—481. 3. Культура животных клеток. Методы/Под ред. Р. Фрешни.— М. : Мир, 1989.— 333 с. 4. Адаме Р. Методы культуры клеток для биохимиков.— М. : Мир, 1983.— 264 с. 5. Владимирская Е. В., Кошель И. В., Цуря В. М. и др. Стромальные фибробласты нормального костного мозга у детей // Гематология и трансфузиология.— 1990.— № 1.—С. 3—5. 6. Greenberger J. В. The hematopoietic microenvironment. Critical rev. in oncology// Hematology.—1991.—11, N 1.—P. 65—84. Укр. НИИ травматологии и ортопедии, Киев Получено 11.10.93 Киев. НИИ гематологии и переливания крови 16 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1994. Т. 10. № 2

Показатели клонирования и архитектоника колоний стромальных фибробластов костного мозга человека при заболеваниях различного генеза

Репозитарії

Схожі ресурси