name: Нейропротективные свойства нейрональных и глиальных клеток-предшественников, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека
keyword_list: плюрипотентные стволовые клетки, нейрональные предшественники, глиальные предшественники, кондиционированные среды, ишемический инсульт, эксайтотоксичность, ГИПоксия
abstract: Объект исследования: регенерация нервных клеток и ткани в условиях ишемического повреждения при воздействии секретомов (кондиционированных сред) нейрональных и глиальных клеток-предшественников, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК).Цель: сравнительная оценка нейропротективных свойств секретомов (кондиционированных сред) нейрональных и глиальных клеток-предшественников, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, на моделях глутаматной эксайтотоксичности и гипоксии in vitro, транзиторной окклюзии средней мозговой артерии in vivo.Методы: фазово-контрастная и флуоресцентная микроскопии, компьютерная морфометрия гистологических препаратов, иммуногистохимический и иммуноцитохимический анализы, иммуноферментный анализ, методы оценки цитотоксичности (МТT и ЛДГ-тесты), ПЦР в режиме реального времени, протеомное исследование, поведенческие тесты и статистический анализ данных.Аппаратура: люминесцентный инвертированный микроскоп Axio Observer.D1 (Carl Zeiss, Германия), термоциклер BioRad iQ cycler (BioRad, США), планшетный ридер (PerkinElmer, США), высокоэффективный жидкостной хроматограф (ВЭЖХ) соединенный с масс-спектрометром Q-exactive HF (Thermo Scientific, США), проточный цитофлюориметр CyFlow ML (Partec, Германия), магнитно-резонансный томограф для мелких животных 7T ClinScan (Bruker BioSpin, США) Получены культуры нейрональных и глиальных клеток-предшественников путем направленной дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. Проведен сравнительный анализ кондиционированных сред, полученных при культивировании нейрональных и глиальных клеток-предшественников. Определено, что глиальные клетки-предшественники секретируют 243 белка, а нейрональные клетки-предшественники - 304. Сравнительный анализ кондиционированных сред двух культур показал, что 31% глиального секретома и 45% нейронального секретома составляют уникальные белки. Различия заключаются в секреции нейрональными и глиальными клетками-предшественниками ряда факторов, способствующих цитопротекции, ангиогенезу, росту нейритов и обладающих иммуномодулирующими свойствами. При этом наибольшую концентрацию нейротрофического фактора мозга (BDNF), глиального нейротрофического фактора (GDNF), фактора роста нервов (NGF) и цилиарного нейротрофического фактора (CNTF) содержит глиальный секретом. В модели гипоксии in vitro кондиционированная среда, содержащая продукты секреции глиальных клеток-предшественников, эффективнее увеличивала жизнеспособность и способствовала росту нейритов клеток нейробластомы линии SHSY-5Y. Ее добавление культуре мозжечковых нейронов в модели глутаматной эксайтотоксичности in vitro приводило к повышению жизнеспособности и более быстрой регенерации последних. Кондиционированная среда нейрональных клеток-предшественников не оказывала подобного действия. В модели ишемического инсульта системное введение кондиционированной среды глиальных клеток-предшественников улучшало функциональное восстановление головного мозга у животных, уменьшая степень неврологического дефицита. Терапевтическое действие заключалось в снижении уровня мРНК генов позитивного регулятора апоптоза Bax и провоспалительного цитокина Tnfa и увеличении экспрессии генов противовоспалительных цитокинов Il4, Il10 и Il13. При этом она уменьшала количество CD68+-макрофагов и способствовала ангиогенезу, повышая экспрессию гена Vegfa и увеличивая количество новообразованных сосудов в ишемизированной зоне головного мозга. Кондиционированная среда нейрональных клеток-предшественников в данной модели стимулировала лишь увеличение объемной плотности сосудов и повышение экспрессии гена Vegfa и не обладала противовоспалительным действием и способностью к уменьшению неврологического дефицита.Таким образом, определена роль нейрональных и глиальных клеток-предшественников в паракринной регуляции репаративных процессов нервной ткани. Выявлены ключевые факторы, секретируемые нейрональными и глиальными клетками-предшественниками и стимулирующие регенерацию нервной ткани. Результаты работы являются экспериментальным обоснованием использования культур глиальных клеток-предшественников, полученных из ИПСК человека, для выделения видоспецифических белков и полипептидов и создания на их основе персонализированных ноотропных лекарственных препаратов. В перспективе КС-ГКП может представлять собой основу для поиска новых лекарственных средств стимуляции регенерации различных тканей и органов.Область применения: теоретическая и практическая медицина.
chairman_dissertation_council.surname: Михалева Л. М.
chairman_dissertation_council.position: председатель диссовета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор медицинских наук
organization_supervisor.surname: Михалева Л.М.
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.degree: Доктор медицинских наук
rubrics.code: 34.19.21
rubrics.name: Особенности поведения клеток в культуре
rubrics.code: 34.15.43
rubrics.name: Молекулярная нейробиология
oecds.code: 01.06.CQ
oecds.name: BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY
oecds.code: 01.06.DR
oecds.name: CELL BIOLOGY
speciality_codes.name: Клеточная биология, цитология, гистология
speciality_codes.code: 03.03.04
supervisors.fio: Гольдштейн Д.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор биологических наук
supervisors.speciality_code: Клеточная биология, цитология, гистология
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Силачёв Д.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Патологическая физиология
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Панова А.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Генетика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ НИИМЧ
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт морфологии человека"
protection_organization.ogrn: 1027700485625
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ НИИМЧ
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт морфологии человека"
author_organization.ogrn: 1027700485625
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения