Biopolym. Cell. 2014; 30(6):469-476.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0008C2
Молекулярна та клітинна біотехнології
Біологічні властивості мультипотентних стовбурових клітин – похідних нервового гребеня з бульбарного району волосяного фолікула вібриса при їхньому нарощуванні за нових умов культивування
1, 2Васильєв Р. Г., 1, 2Родніченко А. Є., 1, 2Зубов Д. О., 3Римар С. Ю., 3Губар О. С., 1Лабунець І. Ф., 1Новікова С. М.
  1. ДУ «Інститут генетичної і регенеративної медицини НАМНУ»
    вул. Вишгородська, 67, Київ, Україна, 04114
  2. Біотехнологічна лабораторія ilaya.regeneration, Медична компанія ilaya
    вул. Івана Крамського, 9, Київ, Україна, 03115
  3. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680

Abstract

Мета. Отримати культуру мультипотентних стовбурових клітин – похідних нервового гребеня (МСК-ПНГ) за нових умов культивування та дослідити їхні біологічні властивості. Методи. МСК-ПНГ отримували з експлантів бульбарного району волосяного фолікула вібриса дорослих мишей. Культури клітин вивчали з використанням наступних методів: дослідження на здатність до сфероутворення, направлене мультилінійне диференціювання, тест на колонієутворювальну здатність, імуноцитохімія, проточна цитометрія, ЗТ-ПЛР. Результати. Отримані МСК-ПНГ експресували характерні для нервового гребеня маркери (нестин, Sox10 и Sox2) та диференціювалися в адипоцити, остеобласти та Шванівські клітини. У запропонованих нами умовах культура МСК-ПНГ на третьому пасажі містила: 66,8 % нестину+, 3,1 % ALDHbrigth и 33,3 % колонієутворювальних клітин. Встановлено, що швидкість росту МСК-ПНГ залежить від щільності посіву. Виявлено дозозалежну мітогенну дію EGF і bFGF на МСК-ПНГ. Висновки. Розроблено новий підхід, що дозволяє нарощувати МСК-ПНГ із збереженням їхніх основних функціональних властивостей. Подальша оптимізація умов культивування буде заснована на використанні факторів росту і низької щільності посіву.
Keywords: нервовий гребінь, мультипотентні стовбурові клітини, колонієутворювальні одиниці, щільність посіву, фактори росту
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Achilleos A, Trainor PA. Neural crest stem cells: discovery, properties and potential for therapy. Cell Res. 2012;22(2):288-304.
[2] Sieber-Blum M, Grim M, Hu YF, Szeder V. Pluripotent neural crest stem cells in the adult hair follicle. Dev Dyn. 2004;231(2):258-69.
[3] Bieback K, Hecker A, Koca?mer A, Lannert H, Schallmoser K, Strunk D, Kl?ter H. Human alternatives to fetal bovine serum for the expansion of mesenchymal stromal cells from bone marrow. Stem Cells. 2009;27(9):2331-41.
[4] Vasyliev RG, Rodnichenko AE, Zubov DO, Gubar OS, Shestakova TS, Litvinova LS, Labunets IF, Novikova SN, Butenko GM. Investigation in vitro of biological properties of neural crest-derived multipotent stem cells from bulge region of hair follicle of adult mammals. In “Stem cells and regenerative medicine”. Editor V.A. Tkachuk. Moscow: MSU Press, 2014. 39-57.
[5] Park D, Xiang AP, Mao FF, Zhang L, Di CG, Liu XM, Shao Y, Ma BF, Lee JH, Ha KS, Walton N, Lahn BT. Nestin is required for the proper self-renewal of neural stem cells. Stem Cells. 2010;28(12):2162-71.
[6] Suzuki S, Namiki J, Shibata S, Mastuzaki Y, Okano H. The neural stem/progenitor cell marker nestin is expressed in proliferative endothelial cells, but not in mature vasculature. J Histochem Cytochem. 2010;58(8):721-30.
[7] Ma I, Allan AL. The role of human aldehyde dehydrogenase in normal and cancer stem cells. Stem Cell Rev. 2011;7(2):292-306.
[8] Freshney RI. Culture of animal cells: a manual of basic technique and specialized applications, 6th Edition. “Wiley-Blackwell”, 2010. 796 p.
[9] Cotsarelis G. Epithelial stem cells: a folliculocentric view. J Invest Dermatol. 2006;126(7):1459-68.
[10] Kelsh RN. Sorting out Sox10 functions in neural crest development. Bioessays. 2006;28(8):788-98.
[11] Johnston AP, Naska S, Jones K, Jinno H, Kaplan DR, Miller FD. Sox2-mediated regulation of adult neural crest precursors and skin repair. Stem Cell Reports. 2013;1(1):38-45.
[12] Vasyliev RG, Rodnichenko AE, Zubov DA, Labunets IF, Novikova SN, Butenko GM. In vitro properties of neural crest-derived multipotent stem cells from a bulge region of whisker follicle. Biotechnologia Acta. 2014; 7(4):71-9.
[13] Vasyliev RG. Clonal multipotency of neural crest-derived stem. progenitors cells from bulge region of adult mammal hair follicle. Problems of Cryobiology and Cryomedicine. 2013; 23(3): 279-82.
[14] Motohashi T, Yamanaka K, Chiba K, Aoki H, Kunisada T. Unexpected multipotency of melanoblasts isolated from murine skin. Stem Cells. 2009;27(4):888-97.
[15] Adameyko I, Lallemend F, Aquino JB, Pereira JA, Topilko P, M?ller T, Fritz N, Beljajeva A, Mochii M, Liste I, Usoskin D, Suter U, Birchmeier C, Ernfors P. Schwann cell precursors from nerve innervation are a cellular origin of melanocytes in skin. Cell. 2009;139(2):366-79.
[16] Wong CE, Paratore C, Dours-Zimmermann MT, Rochat A, Pietri T, Suter U, Zimmermann DR, Dufour S, Thiery JP, Meijer D, Beermann F, Barrandon Y, Sommer L. Neural crest-derived cells with stem cell features can be traced back to multiple lineages in the adult skin. J Cell Biol. 2006;175(6):1005-15.
[17] Trentin A, Glavieux-Pardanaud C, Le Douarin NM, Dupin E. Self-renewal capacity is a widespread property of various types of neural crest precursor cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(13):4495-500.
[18] Javazon EH, Colter DC, Schwarz EJ, Prockop DJ. Rat marrow stromal cells are more sensitive to plating density and expand more rapidly from single-cell-derived colonies than human marrow stromal cells. Stem Cells. 2001;19(3):219-25.
[19] Mareschi K, Rustichelli D, Calabrese R, Gunetti M, Sanavio F, Castiglia S, Risso A, Ferrero I, Tarella C, Fagioli F. Multipotent mesenchymal stromal stem cell expansion by plating whole bone marrow at a low cellular density: a more advantageous method for clinical use. Stem Cells Int. 2012;2012:920581.
[20] Sieber-Blum M, Zhang JM. Growth factor action in neural crest cell diversification. J Anat. 1997;191 ( Pt 4):493-9.
[21] Kruger GM, Mosher JT, Bixby S, Joseph N, Iwashita T, Morrison SJ. Neural crest stem cells persist in the adult gut but undergo changes in self-renewal, neuronal subtype potential, and factor responsiveness. Neuron. 2002;35(4):657-69.