Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
363
рующей саркоме по сравнению со эрелой митотически покоящейся нормальной тканью (Cone, 1974). Moseatelli и сотрудники (1979) снижали концентрацию К в культуральной среде фибробластов эмбрионов цыплят с 5 до 0,59 мМ. Это приводило к снижению внутриклеточной концентрации К на 22 % и повышению концентрации Na на 820 % по сравнению с контролем. Однако эти изменения не затрагивают синтез ДНК, о чем свидетельствуют опыты по включению 3Н-тимидина. По-видимому, абсолютные концентрации Na незначительно влияют на скорость клеточной пролиферации. Это не означает, что Na может некоим образом стимулировать клетки к митозу. Соне и Cone (1976, 1978) показали, что внесение оубаина или ионофоров в культуральную среду приводит к индукции митозов в зрелых нейронах из центральной нервной системы птиц. Эффективную концентрацию оубаина можно даже снизить при увеличении содержания NaCl в культуральной среде. Из этого следует, что манипуляции, приводящие к повышению внутриклеточного уровня Na, могут стимулировать митозы в покоящейся клеточной популяции.
В последнее время все более становится ясным, что нормальные и трансформированные клетки различаются внутриклеточной концентрацией Na и Na-зависимой активности. Так, Bader (1976) измерил скорость поглощения 2-дезоксиглюкозы нормальными эмбриональными клетками цыпленка и эмбриональными клетками цыпленка, трансформированными вирусом саркомы Рауса штамма Blyan. Скорость поглощения определялась по внеклеточной концентрации Na для нормальных клеток, однако даже при оптимальной внеклеточной концентрации Na нормальные клетки не могут набрать скорость поглощения, характерную для трансформированных клеток. К тому же известно, что трансформированные клетки аккумулируют воду и Na (Otten, 1972). Как отмечал Bader, скорость поглощения экзогенных метаболитов зависит от множества внутриклеточных метаболических процессов и Na может участвовать в общей регуляции клеточного метаболизма.
За последние годы в нескольких лабораториях используют метод рентгеновского микроанализа для измерения внутриклеточной концентрации Na и других элементов в нормальных и трансформированных клетках (Smith et al., 1978; Trump et al., 1979; Cameron et al., 1980в). Без исключений, внутриклеточная концентрация Na существенно повышена в трансформированных клетках по сравнению с нормальными гомологами. В обзоре представлены данные, полученные этим методом.
12.2. ИЗМЕРЕНИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОГО МИКРОАНАЛИЗА
12.2.1* Метод и его обоснование
Преимущество метода рентгеновского микроанализа как аналитического метода в биологии клетки заключается в том, что из одного анализа могут быть получены количественные данные для многочис-
364
ленных внутриклеточных элементов. Использование надежных препаративных методов приготовления тканевых срезов наряду с применением соответствующих стандартов позволило нам установить внутриклеточную концентрацию Mg, Na, Р, S, Cl, К и часто Са из расчета на сухую массу (ммоль/кг). Ценность этого метода также в том, что это «морфоаналитический» метод. Мы использовали вторичное возбуждение электронов для идентификации клетки и специфических областей внутри клетки (ядра или цитоплазмы). Поэтому мы гарантированы, что полученные данные представляют специфический клеточный тип или же дискретную зону внутри клетки. Для многих других аналитических методов требуется предварительная гомогенизация или экстракция ткани для получения данных о концентрации элементов. Это, естественно, не проблема, если исследуется один клеточный тип, растущий in vitro, но это крайне нежелательно при измерении концентрации элементов в образцах твердых тканей, трансплантируемых in vivo опухолей. Вероятность того, что данные такого рода представляют средние значения всех клеточных типов (клетки соединительной ткани, компоненты кровеносных сосудов, некротические или дегенерирующие клетки и т. д.), присутствующих в образце в дополнение к интересующему нас типу клеток, не может быть исключена. К тому же, если нужно сравнить концентрацию элементов в дискретных участках внутри клетки, необходимо провести дополнительную их препаративную обработку, например выделение ядер. Влияние такой обработки на артефактное распределение способных к диффузии элементов следует точно установить и экспериментально отрегулировать.
Следует подчеркнуть, что метод рентгеновского микроанализа можно успешно комбинировать с другими методами для получения более точной и полной картины ионного профиля клетки, соблюдая определенные условия. Наибольшим ограничением метода рентгеновского микроанализа является то, что полученные данные выражают общую концентрацию элементов независимо от свободного или связанного их состояния. Следовательно, после сообщения о наших данных применять термин «ион» не верно, если точно не знаешь, в каком состоянии по отношению к общей концентрации находится этот элемент в клетке. По нашему мнению, использование ион-специфи-ческих микроэлектродов совместно с рентгеновским микроанализом в исследовании клеточной популяции открывает более информативный подход к пониманию роли различных элементов в регуляции роста.
