Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология





Скачать 0.76 Mb.
Название Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология
страница 1/4
Никитенко Леонид Леонидович
Дата 17.03.2013
Размер 0.76 Mb.
Тип Автореферат
  1   2   3   4
На правах рукописи

Никитенко Леонид Леонидович

Роль адреномедуллина и его рецепторов

в функционировании эндотелиальной клетки человека

( в норме и при некоторых патологиях)

14.00.16 - патологическая физиология,

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук


ИРКУТСК–2007

Работа выполнена в ГУ "Научный центр медицинской экологии" Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения РАМН, Оксфордском Университете (г.Оксфорд, Великобритания) и Лондонском Университете (г.Лондон, Великобритания)

^ Научный консультант Академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор

Колесников Сергей Иванович

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

^ Гутник Игорь Нэрисович

доктор медицинских наук, профессор

Семинский Игорь Жанович

доктор биологических наук

Попкова София Марковна



^ Ведущая организация ГОУ ВПО «Московская медицинская академия

им. И.М.Сеченова»

Защита состоится 26 октября 2007 г. в 14 часов на заседании Диссертационного Совета Д.001.054.01 при ГУ «Восточно-Сибирский научный центр Сибирского Отделения Российской академии медицинских наук» по адресу: 664003, г Иркутск, ул. Тимирязева, 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ «Восточно-Сибирский научный центр Сибирского Отделения Российской академии медицинских наук»

Автореферат разослан « » 2007г.


Ученый секретарь диссертационного Совета,

доктор медицинских наук Шолохов Л.Ф.

Актуальность проблемы.

В настоящее время исследованию процессов развития и функционирования кровеносной и лимфатической сосудистых систем в норме и при патологии уделяется большое внимание. Эндотелиальные клетки микроциркуляторного русла (ЭКМР) играют ключевую роль в развитии и функции кровеносных и лимфатических сосудов. Избыточная пролиферация и трансформация, либо нарушение функции ЭКМР приводит к патологическому ангиогенезу/ лимфангиогенезу или дисфункции сосудистой системы – являющимся показателями злокачественных опухолей и многих других заболеваний [Carmeliet, 2003 и 2005].

Существенный прогресс был достигнут за несколько последних лет в исследовании молекулярных механизмов развития и функционирования сосудистой системы, и в выявлении ключевых ангиогенных и лимфангиогенных факторов, а также в использовании данных знаний для ингибирования ангиогенеза и лимфангиогенеза при опухолевых процессах и неоплазмах/новообразованиях различной этиологии, а также для терапии сердечно-сосудистых заболеваний у экспериментальных животных [Alitalo et al., 2005; Ferrara and Kerbel, 2005].

Одной из современных задач в “транслировании” (применении в практике для терапии человека) данных открытий в области исследования механизмов ангиогенеза и лимфангиогенеза на животных является проверка роли известных и новых факторов в биологии эндотелиальных клеток человека и выявление механизмов регулирующих экспрессию и функцию их рецепторов, а также определение их потенциальной роли в патогенезе опухолевых и сердечно-сосудистых заболеваний [Nikitenko et al., 2006].

В связи с этим разработка методов получения и культивирования эндотелиальных клеток кровеносного и лимфатического микроциркуляторного русла человека, а также исследование роли новых ангиогенных и лимфангиогенных факторов в биологии данного типа клеток представляет собой актуальную задачу в области биомедицины.

Несмотря на то, что эксперименты, проведенные на животных, указывали на роль нового ангиогенного фактора адреномедуллина (АМ) при развитии сосудистой системы у животных в эмбриогенезе и при опухолевых процессах, существовал ощутимый недостаток подобного рода исследований с использованием клеток человека. Кроме того, информация о распределении и функционировании эндогенных адреномедуллиновых рецепторов экспрессированных в клетках и тканях человека также оставалась неизученной до настоящего времени. В связи с этим неизвестными оставались как роль АМ и его рецепторов в тканях человека, так и возможности их использования для лечения раковых и других заболеваний [Nikitenko et al., 2006]. Данная проблема существует и для других ангиогенных факторов. Так, несмотря на несомненную роль одной из ключевых ангиогенных молекул - фактора роста эндотелия (vascular endothelial growth factor, VEGF) в развитии раковых опухолей в экспериментальных исследованиях на животных, применение ингибиторов данного ангиогенного фактора не всегда приводит к положительным результатам [Ferrara and Kerbel, 2005].

Трудности в данной области обусловлены отсутствием системного подхода в анализе экспрессии и функции факторов ангиогенеза и их рецепторов in vitro и in vivo в клетках и тканях человека. Под системным подходом подразумевается проведение исследований не только роли данных факторов на эндотелиальные клетки человека, но и исследование транскрипции и трансляции генов кодирующих данные рецепторы в органах и клетках, изучение механизмов регулирующих экспрессию рецептора на поверхности клетки,

специфичности его взаимодействия с потенциальными лигандами (фармакология рецептора), а также механизмов десенситизации и ресенситизации.

Данный подход позволяет рассматривать не только механизм действия определенного ангиогенного фактора на молекулярном и клеточном уровнях, но и потенциал использования данных знаний в теоретической биологии а также при разработке методов диагностики, интервенции и терапий для прогнозирования эффективности применения ингибиторов и активаторов данных механизмов, выявления типов раковых опухолей (а также индивидуальных пациентов), в которых действие данных препаратов может быть наиболее результативным, и потенциального использования в клинике для лечения широкого спектра сердечно-сосудистых, раковых, инфекционных и других заболеваний связанных с патологическим (лимф)ангиогенезом или дисфункции сосудистой системы

Исходя из этого, целью данного исследования являлось оценка роли пептида адреномедуллина (АМ) в биологии эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла человека и механизмов регулирующих экспрессию и функцию его рецепторов в норме и при некоторых патологиях на основе комплексного морфо-функционального и молекулярно-генетического исследования.



^ Изучение роли адреномедуллина и его рецепторной системы путем комплексно-систематического подхода.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

  1. Разработать методы получения и культивирования эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла (ЭКМР) из тех тканей человека, в которых происходят процессы физиологического ангиогенеза;

  2. исследовать роль АМ в первичных культурах ЭКМР человека;

  3. исследовать экспрессию адреномедуллинового рецептора - рецептора подобного кальцитониновому рецептору (calcitonin receptor-like receptor, CL, кодируемого CALCRL геном) в клетках и тканях человека;

  4. исследовать механизмы, регулирующие экспрессию CALCRL гена человека в ЭКМР в норме и при патологии путем клонирования и описания промотера, изучения субхромосомной организации данного гена и влияния онкогенных вирусов (на примере вируса саркомы Капоши) на его транскрипцию;

  5. произвести и охарактеризовать антитела против CL рецептора;

  6. исследовать специфичность к различными лигандам, а также механизмы сенситизации и десенситизации, CL рецептора в эндотелии человека;

  7. исследовать роль адреномедуллина и его рецепторов в ангиогенезе при развитии раковых опухолей и патологических заболеваний органов репродукции, путем изучения экспрессии пептида и локализации функциональной формы CL рецептора в тканях человека в норме и при патологии (в опухолях почек и яичников и тканях саркомы Капоши).

  8. исследовать возможность использования разработанных реактивов и методов для диагностики неоплазм, раковых опухолей и других заболеваний;

  9. исследовать возможность модулирования функционирования адреномедуллиновых рецепторов с целью коррекции их функции при патологиях развития и функции сосудистой системы.

Основные положения выносимые на защиту.

  • АМ является новым ангиогенным фактором в тканях человека за счет своей способности активировать пролиферацию и миграцию, а также ингибировать апоптоз эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла.

  • Экспрессия CALCRL гена человека зависит прежде всего от клеточно- и ткане-специфического фона. При этом ключевым фактором в транскрипции CALCRL гена является его трехмерная субхромосомная структура, в то время как активность промотера играет вторичную роль.

  • Десенситизация CL рецептора в эндотелиальных клетках человека при избыточной экспрессии лиганда отражается на его функции и может играть роль при развитии сердечно-сосудистых заболеваний различной этиологии.




  • Разработанные реактивы и методы могут применяться для диагностики и коррекции патологий связанных с функцией адреномедуллиновых рецепторов, например патологического ангиогенеза и гиперпроницаемости эндотелия.

  • Разработана и применена концепция системного анализа механизмов комплексной многоуровнево-селективной регуляции экспрессии и функции адреномедуллиновых рецепторов, а также их роли в полноценном функционировании эндотелиальной клетки в норме и при патологии.

Научная новизна работы.

Разработаны и усовершенствованы методы получения и культивирования эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла (ЭКМР ) человека.

Впервые продемонстрирована роль пептида АМ в биологии ЭКМР и ангиогенезе в тканях человека.

Впервые описаны механизмы регулирующие экспрессию CALCRL гена человека и функцию CL рецептора в тканях и эндотелии человека. Впервые продемонстрирована роль CL рецептора как рецептора для АМ и пептида относящегося к гену кальцитонина (CGRP) в ЭКМР человека, а также выявлены механизмы его десенситизации.

Впервые разработан метод определения трехмерной субхромосомной структуры генов. Сконструированы плазмидные векторы, позволяющие эффективно оценивать экспрессию CALCRL гена человека, активность его промотера и осуществлять экспрессию CL рецептора в клетках млекопитающих. Впервые клонированы новые, ранее неохарактеризованные транскрипты CALCRL гена человека и лентивирусная «библиотека», включающая 27 генов, кодирующих различные вирусные белки вируса саркомы Капоши.

Впервые получены уникальные реактивы - поликлональные антитела против человеческого CL рецептора и блокирующие моноклональные антитела против гетеродимера CL/RAMP, экспрессированого на поверхности клетки. Показана специфичность данных антител и возможность оценки функционального статуса CL рецептора, а также регуляции его функции в клетках и тканях человека.

Впервые продемонстрирована экспрессия CL рецептора в клетках и тканях человека в норме и при патологиях (на примере опухолевых тканей почек, яичников, лейомиомы и саркомы Капоши).

Разработана и применена концепция системного анализа механизмов комплексной многоуровнево-селективной регуляции экспрессии и функции адреномедуллиновых рецепторов, а также их роли в полноценном функционировании эндотелиальной клетки в норме и при патологии.

Практическая значимость исследования.

Разработанные реактивы и методы могут быть использованы для дальнейших исследований биологии эндотелиальных и стволовых клеток человека, экспрессии и функции CL рецептора в нормальных и опухолевых клетках и тканях человека, а также для диагностики раковых, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Полученные плазмидные векторы могут быть использованы в области биотехнологии, а полученные поликлональные антитела против CL рецептора человека - как для научно-исследовательских работ, так и для применения в области диагностики и практической медицины.

Разработанные моноклональные антитела против гетеродимеров CL/RAMP могут

являться эффективным методом коррекции патологий, связанных с функцией

адреномедуллиновых рецепторов, как например патологический ангиогенеза и
гиперпроницаемость эндотелия.

Изученная роль АМ в биологии ЭКМР человека и полученные данные о механизмах регулирующих, экспрессию и функцию адреномедуллиновых рецепторов, представляют собой большой интерес при поиске эффективных методов противоопухолевой терапии и сердечно-сосудистых заболеваний связанных с ангиогенезом и функцией эндотелия в тканях человека.

Полученные результаты расширяют понимание комплексной регуляции адреномедуллиновых рецепторов и позволяют оценить возможность применения ингибиторов/активаторов действия АМ для трансляционных исследований и терапии заболеваний, связанных с избыточной или недостаточной экспрессией самого пептида, либо его рецепторов, а также проводить предварительные исследования по воздействию различных веществ на экспрессию, транспорт и функцию CL в эндотелиальных клетках, как источнике его локализации in vivo в тканях человека.

Полученные данные свидетельствуют о необходимости продолжения исследований фармакологии адреномедуллиновых рецепторов как в эндотелиальных клетках опухолей так и в самих опухолевых клетках, а также выявления различий рецептора, экспрессированного в нормальном и опухолевом эндотелии.

На основе разработанных технологий получения поликлональных и моноклональных антител против CL рецептора человека, определения трехмерной субхромосомной структуры генов и векторных плазмид, содержащих промотер CALCRL гена человека, разработаны методы их использования для диагностики раковых и других заболеваний, а также оформлено и получено два патента на изобретение.

Апробация диссертационной работы. Результаты исследований доложены на конференциях: Xth Hamburg Symposium on Tumor Markers, Hamburg, Germany, 1999; XIth International Congress of Histochemistry and Cytochemistry, York, United Kingdom, 2000; Annual ICRF Colloquium, Warwick, United Kingdom, 2000; Introduction to Molecular and Cellular Research, San-Diego, USA, 2000; 8th IFPA Meeting, Melbourne, Australia, 2002; “Angiogenesis: basic mechanisms and therapeutic implications”, Ascona, Switzerland, 2002; 5th Imperial College School of Medicine Symposium “Vascular endothelium: Role in disease pathogenesis and as a therapeutic target”, London, United Kingdom, 2002; 676th Biochemical Society Meeting, Edinburgh, United Kingdom, 2002; 6th International Engelhardt Conference on Molecular Biology, Mосква и Санкт-Петербург, Российская Федерация, 2003; Special FEBS 2003 Meeting on Signal Transduction, Brussels, Belgium, 2003; The 40th American Association for Cancer Research Annual Meeting, New Orleans, USA, 2003; Joint International Symposium on CGRP, Amylin and Calcitonin 4th Symposium on Adrenomedullin and Proadrenomedullin N-20 Peptide, Zurich, Switzerland, 2004; XXXIV Congress of Nordic Federation of Obstetrics of Obstetrics and Gynaecology, Helsinki, Finland, 2004; XI European Placenta Group Meeting, Glasgow, United Kingdom, 2005; XIth Biennial International Gynecologic cancer Society Meeting, Santa Monica, USA, 2006; The 24th European Conference on Microcirculation. From Vascular Biology to Clinical Microcirculation, Amsterdam, Netherlands, 2006; The 9th International Workshop on Kaposi’s Sarcoma Associated Herpesvirus (KSHV) and Related Agents, Cape Cod, USA, 2006; The Physiological Society 2006 Main Meeting, London, United Kingdom; The 21st Scientific Meeting of the International Society of Hypertension (ISH2006), Fukuoka, Japan, 2006.

Публикации: основные материалы работы изложены в одной монографии, руководстве по эмбриологии, двух главах книг, 13 статьях в международных журналах, 21 материалах международных научных конференций, двух оформленных патентах на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результаты и их обсуждение, общие выводы и указатель цитируемой литературы (325 источников). Работа иллюстрирована 65 рисунками и 12 таблицами.


^ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты и методы исследования

Для реализации поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

  • клеточно-биологические (выделение и описание первичных культур эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла человека, исследование ангиогенной активности пептидов с применением моделей ангиогенеза in vitro);

  • гистологические (иммуногистохимия, иммунофлюоресценция, микрочипы тканей, гибридизация in situ; световая, флуоресцентная и конфокальная микроскопия);

  • молекулярно-биологические (Northern блоттинг, Western блоттинг, метод полуколичественной и количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР), ДНК микрочипы, 3’- и 5’-RACE, метод определения субхромосомной структуры генов, клонирование);

  • биотехнологические и биохимические (получение, очистка и характеризация поликлональных и моноклональных антител, дегликозилирование, ELISA);

  • вирусологические (получение препаратов вируса саркомы Капоши, конструкция и использование лентивирусной «библиотеки», кодирующей индивидуальные гены данного онкогенного вируса).

^ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Задачей первого этапа исследований являлось определение возможной роли АМ в ангиогенезе в тканях человека. Для практического выполнения поставленной задачи было необходимо получение эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла (ЭКМР) органов и тканей, в которых происходят процессы физиологического или патологического ангиогенеза. Нами были выбраны эндометрий и миометрий человека для разработки методов получения ЭКМР и изучения роли адреномедуллина, поскольку физиологический ангиогенез характерен для тканей матки и предварительные данные экспериментов проведенных в нашей лаборатории указывали на возможную роль данного пептида в этих тканях [Hague et al., 2000]. Необходимость получения ЭКМР из органов в которых происходит ангиогенез для изучения роли новых ангиогенных факторов обусловлено тем, что именно пролиферация и миграция эндотелия микроциркуляторного русла, а не основных сосудов, необходимы для возникновения новых сосудов при ангиогенезе в тканях. Кроме того, эндотелий микроциркуляторного русла разных органов гетерогенен, т.е. может отличаться по своим функциональным свойствам, морфологии и экспрессии рецепторов, а потому и различной способностью отвечать на стимуляцию данными факторами.

^ Разработка методов изолирования, характеризации и культивирования эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла человека.

Для получения ЭКМР нами были использованы лектин Ulex Europeus Agglutinin 1 (UEA1), связанный с магнитными шариками (Рисунок 2). UEA1 селективно распознает эндотелиальные клетки непосредственно в тканях (Рисунок 2), путем связывания с фукозой на поверхности этих клеток.





^ Получение и характеристика эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла (ЭКМР) из эндометрия человека.

Эндотелиальные клетки были получены из
эндометриальной ткани матки (А) после гистерэктомии.
(А) Радиограмма среза матки (спиральные артерии
эндометрия наполнены суспензией сульфата бария и
желатина). Эндотелиальные клетки микроциркуляторного
русла экспрессируют фукозу, распознаваемую лектином
Ulex Europeus Agglutinin-1 (UEA-1) выявленого путем (Б)
использования метода иммунофлуоресценции (ФИТЦ –
зеленый цвет; белые стрелки; DAPI - окраска ядер).
Магнитные шарики покрытые лектином UEA-1 были
использованы для получения чистых культур ЭКМР,
формирующих (В) характерный монослой в культуре
(магнитные шарики в первом пассаже еще прикреплены к
поверхности клеток; красные стрелки) и (Г) капиллярную
сеть на матриксе Матригель. Иммунофлуоресцентная
характеризация ЭКМР матки с использованием антител
против специфических маркеров (Д) фактора вон
Виллебранда (vWF) и (Е) CD31. ЭКМР активно растут в культуре, что продемонстрировано иммунофлуоресцентной окраской на присутствие (Ж) маркера пролиферирующих клеток Ki67.


Первоначально ткани эндометрия были собраны в среду МакКоя (McCoys 5A medium), содержащую 10% телячьей сыворотки (ТС) и антибиотики, и сохранены на 12-16 часов при 40С. На следующий день ткань была разрезана скальпелем на кусочки размерами 1 мм2, которые впоследствии были инкубированы в течении 2 часов в среду МакКоя содержащей 2 мг/мл коллагеназы и 10% телячьей сыворотки при постоянном размешивании. Данная процедура приводит к распаду тканевых структур и получению клеточной суспензии, которая затем фильтруется через стерильное сито с порами размером 100 мкм для удаления нерастворенных тканей. Затем клеточная суспензия центрифугируется и промывается несколько раз средой. Обобщенная схема получения и оценки ЭКМР человека показана на Рисунке 2.

После этого первоначально клеточная суспензия может быть обогащена на содержание ЭКМР может путем центрифугирования полученной клеточной суспензии в “непродолжительном” градиенте “Percoll”. При этом клеточная масса ресуспендируется в 20% растворе “Percoll” в физрастворе с содержанием бычьего сывороточного альбумина (БСА) и помещается на поверхность двух слоев раствора “Percoll” – 40%-ного и 60%-ного. После этого трехслойный “непродолжительный” градиент (20%-40%-60%) “Percoll” центрифугируется при 670 g в течении 30 минут и обогащенная эндотелиальными клетками популяция формируется между слоями 40%-ного и 60%-ного растворов “Percoll”. Клетки собираются с помощью Пастеровской пипетки и ресуспендируются в среде МакКоя содержащей 10% ТС.

Магнитные шарики готовятся предварительно, за день до проведения изолирования эндотелиальных клеток. Лектин Ulex europeus agglutinin был связан ковалентно к тозилактивированным магнитным шарикам “Dynabeads” M-450 в соответствии с предварительно опубликованными работами [Jackson et al., 1990]. Одинаковые объемы лектина (0.2 мг/мл в боратном буфере, рН 9.6) и шариков (2х107 шариков/мл) и проинкубированы в течение 12-16 часов при 40С и постоянном перемешивании. На следующий день шарики были промыты три раза в физиологическом растворе при помощи магнитного концентратора и ресуспендированы в физиологическом растворе с содержанием БСА до концентрации 2х107 шариков/мл, после чего сохранены при 40С до использования.

Селекция эндотелиальных клеток была проведена при помощи магнитных шариков покрытых лектином Ulex europeus agglutinin путем инкубирования при 40С в течении 10 минут и постоянном перемешивании. Клетки были инкубированы с шариками в пропорции 1:3 в общем объеме 0.5 мл. После этого прикрепленные клетки были собраны при помощи концентратора магнитных частиц, с удалением супернатанта, не содержащего магнитных шариков, но содержащего клетки других типов (не-эндотелиальные). Данная процедура проводится три раза, с промежуточной промывкой частиц в среде МакКоя содержащей 1% телячьей сыворотки в течение 1 минуты.

Очищенные популяции ЭКМР эндометрия, полученные из индивидуальных препаратов (количество клеток варьировало от 5000 до 17000) были посажены в чашки Петри (35мм2; при плотности клеток 6000 на ячейку) предварительно покрытые коллагеном IV типа (5μg/см2). Культуры клеток были инкубированы при 370С в инкубаторе во влажной атмосфере с содержанием 5% СО2. Среда менялась через каждые 48 часов. При достижении конфлюенции клетки были пересажены путем использования раствора содержащего трипсин и ЭДТА, с последующим разведением в среде для культивирования в пропорции 1:2.

Полученные данным методом клетки первоначально содержат магнитные шарики прикрепленные к их поверхности (Рисунок 2). Клетки образуют специфические колонии, характерные для данного типа клеток, в течение первых 24 часов. Из проведенного количества экспериментов 80% имели свои результатом успешное изолирование эндотелиальных клеток. Лишь часть из полученных препаратов (<5%) содержала другие типы клеток, количество которых, тем не менее, не превышало 1-5%. ЭКМР эндометрия имели морфологию типичную для клеток данного типа (Рисунок 2) с большим ядром, заметным контактным ингибированием в точках соприкосновения и отсутствием наползания клеток друг на друга при достижении конфлюенции. Магнитные шарики оставались прикрепленными к эндотелиальным клеткам после того как они были посеяны впервые, впоследствии было отмечено их спонтанное освобождение при первой пересадке. Кроме того, эндотелиальные клетки обладали способностью образовывать “капилляроподобные” структуры при пересадке на специфический матрикс Матригель (Рисунок 2). Предыдущими исследованиями было показано, что только эндотелиальные клетки обладают такой способностью. Более подробные детали проведения вышеуказанных экспериментов описаны в наших работах [Nikitenko et al., 2000; Nikitenko et al., 2006].

Полученные из тканей первичные клетки необходимо было охарактеризовать на наличие специфических маркеров того или иного типа клеток. ЭКМР были охарактеризованы с использованием специфических маркеров эндотелия (Рисунок 2, Таблицы 1 и 2). Для проведения анализа специфичности полученной популяции эндотелиальных клеток нами был проведен иммуногистохимический анализ клеток изолированных из эндометрия, миометрия и децидуальной ткани. Для этого нами был использован спектр моноклональных и поликлональных антител, распознающих антигены, которые экспрессированы специфически на определенных типах клеток (Таблица 1). Иммуногистохимия и иммунофлюоресценция были проведены соответственно методам описанных в спектре наших работ [Nikitenko et al., 2000; Nikitenko et al., 2001; Nikitenko et al., 2006].


^ Таблица 1.

Моноклональные и поликлональные антитела использованнные для характеризации эндотелиальных


клеток микроциркуляторного русла.



Антитело/Клон

Антиген a

Литература

Источник

1А4

Гладкомышечный актин

Skalli et.al., 1986

Dako

F8/86

Фактор вон Виллебранла

Naiem et.al., 1982

Dako

JC/70A

CD31

Parums et.al., 1990

Dako

LP34

Кератины 5,6 and 18

Moll et al., 1982

Dako

MNF 116

Кератины 5,6,8,17,19




Dako

PG-M1

CD68

Falini et al., 1993

Dako

V9

Виментин

Osborn et al., 1984

Dako

MM1

Ki-67




Novocastra

Поликлональные

Фактор вон Виллебранла

Bukh et al., 1986

Dako

Поликлональные

^ VEGFR II (KDR)

Barleon et al., 1994

Gift from Dr H.Weich

a CD31 – cluster designation 31; CD68 – cluster designation 68; VEGFR II – vascular endothelial growth factor receptor II.

Маркеры CD31, фактор вон Виллебранда и места связывания лектина Ulex europeus agglutinin присутствовали на эндотелии как в тканях так и in vitro в течение 4-5 пассажей (Таблица 2). Интенсивная типичная “точечная” окраска на фактор вон Виллебранда была отмечена в цитоплазме эндотелия микроциркуляторного русла эндометрия и децидуальной ткани в культуре (Рисунок 2). При достижении конфлюенции антиген CD31 присутствует в местах клеточных контактов в данных клетках (Рисунок 2). Кроме того, клетки обладали способностью к эффективной пролиферации как показано с применением маркера Ki-67 (Рисунок 2).

Кроме того, нами были использованы антитела против гладкомышечного актина, кератинов и CD68 (Таблица 1) для определения присутствия мышечных и эпителиальных клеток, а также макрофагов соответственно в культурах эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла. Данные эксперименты выявили наличие всего 1-5% неэндотелиальных клеток в менее чем 5 процентах полученных препаратов первичных клеток из исследуемых тканей.

Таким образом, оптимизация метода привела к получению чистых (95-100%) первичных культур ЭКМР из тканей человека (децидуа и эндометрий- рисунок 2).

Применение данного метода с использованием ткани миометрия также привело к успешному получению ЭКМР из данной ткани человека. Происхождение ЭКМР миометрия было охарактеризовано с использованием морфологических, иммуногистохимических и молекулярно-биологических методов .

^ Исследование роли адреномедуллина

Получение чистых культур ЭКМР позволило впервые изучить влияние АМ на биологию данного типа клеток человека и проверить гипотезу о роли этого пептида в ангиогенезе в тканях и органах человека. Нами были проведены эксперименты по изучению роли АМ в росте, миграции и регуляции монослоя ЭКМР (Рисунок 3).


Митогенные свойства адреномедуллина

Митогенный анализ (влияние на пролиферацию) свойств адреномедуллина был проведен с использованием метода инкорпорации радиоактивно меченного тимидина (метил-3Н) [Nikitenko et al., 2000]. Первичные эндотелиальные клетки четвертого пассажа были посажены в 96-луночные тарелки (5000 клеток на лунку). На следующий день среда была заменена на среду с низким содержанием человеческой сыворотки (20%). На третий день клетки были простимулированы факторами роста: эндотелия (VEGF), фибробластов (bFGF), эпидермиса (EGF) или адреномедуллином (AM) в среде содержащей 10% сыворотки человека и с добавлением радиоактивно меченного тимидина (1 μCi). После 24-часловой инкубации

клетки были трипсинизированы и собраны на фильтры для измерения радиоактивности с помощью сцинтилляционного бета-счетчика.

АМ индуцировал инкорпорацию тимидина в культурах ЭКМР эндометрия и миометрия (Рисунок 3) человека. Интенсивность стимуляции была сравнима с таковой полученной при использовании известных ангиогенных факторов – VEGF и bFGF, экспрессия которых была ранее выявлена в матке человека [Bicknell and Rees, 1995].

Адреномедуллин стимулирует миграцию эндотелиальных клеток

Для исследования влияния АМ на миграцию эндотелиальных клеток нами были использованы аппараты Transwell (Рисунок 3) [Nikitenko et al., 2006]. Эндотелиальные клетки были посажены в верхнюю камеру вкладки Transwell. Пептиды (адреномедуллин, CGRP или амилин, принадлежащие к одному и тому же семейству пептидов) [Poyner et al., 2002] были добавлены в нижнюю камеру. Полная среда для культивирования эндотелиальных клеток (содержащая несколько факторов роста для эндотелиальных клеток) или VEGF были использованы в качестве положительных контролей. Среда без факторов роста (0.5% ТС) была использована в качестве отрицательного контроля. После 24-часовой инкубайии клетки были помечены флуоресцентным красителем (calcein-AM), и количество мигрировавших клеток определено путем измерения флуоресценции клеток с использованием счетчика Elx 800 с возможностями чтения нижней части вкладыша. Данные были проанализированы и

статистически обработаны, и фотографии получены с использованием Программ RC4v30 PowerReports и Nicon CoolPix 990 Camera соответственно. Только мигрировавшие сквозь поры светонепроницаемой мембраны клетки могут быть детектированы счетчиком.

Проведенные эксперименты показали что АМ и CGRP, но не амилин, являются факторами миграции эндотелиальных клеток (Рисунок 3). Полученный при использовании данных пептидов миграционный эффект был сравним по интенсивности с таковым полученным при использовании ангиогенного фактора VEGF. Значительный интерес при этом представляет сходство ангиогенных эффектов (пролиферации и миграции) полученных при использовании эндотелиальных клеток микроциркуляторного русла человека и in vivo моделей с использованием тканей цыпленка (Рисунок 3) и ксенотрансплантированных клеточных линий сверхэкспрессирующих АМ в мышиных моделях (Рисунок 3).



+++

+++

++

++

++ или-

НО


^ Антиген
Криостатные срезы Парафиновые срезы Культура 4-го пассажа




Фактор вон

+++

Виллебранда




CD31

+++

Виментин

++

Места связывающие

НО

лектин UEA1




Ki-67

НО

^ VEGFR II (KDR)

++

Гладкомышечный

-

актин




Кератины

-

5,6,8,17,18,19




CD68

-

+++

+++

++

+++

+ или- НО

- -

- -

- -
  1   2   3   4

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Система цитокинов и их рецепторов при хронических вирусных инфекциях: молекулярные механизмы дизрегуляции

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Роль перераспределения биологических жидкостей и изменения электропроводности органов и тканей грудной

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Роль молекул оксида азота в программированной гибели нейтрофилов при окислительном стрессе 03. 00.

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Роль иммунной системы в патогенезе рака молочной железы при комбинированном лечении 14. 03. 03 патологическая

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Эндоскопическая анатомия гастродуоденального перехода у юношей в норме и при некоторых видах патологии

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Роль синдрома системного воспалительного ответа в нарушении гомеостаза при хирургическом и комбинированном

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Этиопатогенетическая роль урогенитальной инфекции в развитии бесплодия 14. 00. 16 патологическая

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Задачи: Показать роль барьеров, защищающих организм человека от агрессии микроорганизмов на уровне

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Рабочая программа учебной дисциплины патологическая физиология патологическая физиология головы и

Роль адреномедуллина и его рецепторов в функционировании эндотелиальной клетки человека ( в норме и при некоторых патологиях) 14. 00. 16 патологическая физиология icon Роль полиморфизма генов apoe, hfe, sod2 и il6 в патогенезе хронического вирусного гепатита с 14.

Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина


База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Документы