Клетки в морфогенезе - Исаева В.В.
ISBN 5-02-005760-6
Скачать (прямая ссылка):
Исходная клеточная суспензия, полученная в результате диссоциации бедренных мышц 11-суточных куриных зародышей, неизбежно содержит фибрсбласты, доля которых может достигать 20% (Hauschka, Konigsbetg, 1966); вполне возможна примесь хондрогенных клеток. Клетки всех четырех линий дифференцировки, обнаруженных в суспензионных агрегатах (миобласты, фибробласты, хондробласты, адипобласты), как известно, возникают из общего ствола мезодермальных клеток; детерминация миогенной клеточной линии зависит от ключевых событий их жизненной истории (см. выше). Одним из экспериментальных доказательств близости этих дифференцировок служит выделение фенотически нестабильной клональной линии клеток тератокарциномы, дающей миогенные, фнбро-адипогенные и фибробластические клоны (Darmon et al., 19S1). Есть данные о детерминации клеток миогенной линии в параксиальном мезодерме еще до образования сомитов, однако различные экспериментальные воздействия, в частности, ретиноевой кислотой могут вызвать переключение от миогенеза к хондрогенезу (см.: Chen, Solursh, 1991).
в суспензии миогенных клеток организованное расположение в агрегатах клеток различного типа возникает, вероятно, и в результате Рассортировки исходной смеси разных клеток, и вследствие изменения нормальной дифференцировки части клеток в исходной клеточной популяции. Возможность селективной пролиферации мезенхимных клеток-пРедшественников с последующей дифференциацией в хрящевые и жиро-ВЫе клетки в центральных частях агрегатов кажется маловероятной, так как митотическая активность клеток агрегатов не слишком высо ^продолжительна и составляет 1,6% через 24 ч и 0,5/.- чеР“ к-геток
110 также, что в агрегатах смешанных хондрогенных им* ‘ оКазы. Д0ЛЯ Дифференцирующихся по мышечному типу кл начаЛЬНОй
вается ниже, чем этого следовало бы ожидать исходя из их н .
131
пропорции, а небольшая примесь миогенных клеток вообще не выявляег. СП в виде дифференцированных клеток этогб типа даже при длительных сроках культивирования (Moscona, 1956; Moscona, Moscona, 1952). Возмож. ность дифференцировки миобластов по хондрогенному пути продемон№ рирована в массовой культуре мышечных клеток на костном субстрате (Nogami, Urist, 1974; Anderson, Grines, 1977).
Способность миогенных клеток к хондрогенезу убедительно доказана использованием клонированных миобластов (Nathanson, 1977). На клонированных миогенных клетках скелетной мышцы в однослойной культуре получены поразительные фенотипические изменения: превращение миогенных клеток в морфологически и биохимически неотличимые от фнбробластов, хондроцитов и жировых клеток (Abbott et al., 1974- 5^. bert, Lacorbiere, 1976; Lipton, 1977; Nathanson, 1977). Большинство этих изменений мышечных клеток - модуляции, т.е. обратимые изменения фенотипа, не сопровождающиеся потерей способности к миогенезу (Lipton, 1977).
Учитывая совокупность приведенных данных, мы допускаем возможность превращения миобластов в агрегатах из суспензии в клетки, фенотипически идентичные или подобные фибробластам, хондроиитам и жировым клеткам. В трехмерных клеточных агрегатах суспензионной культуры возрастает роль клеточных взаимодействий и создается анизотропия условий в наружных и внутренних частях агрегатов. Вероятно, внутри агрегатов создаются условия, способствующие превращению малодифференцированных миогенных клеток в фибробластическне и хонд-рогенные. Известно,, что выбор хондрогенного или миогенного направления дифференциации мезенхимными клетками сомитов или почки конечности эмбриона во многом зависит от условий культивирования. Например, достижение определенной ’’критической массы” (Grobstein, 1965) клеточного материала способствует хондрогенезу (Ellison et al., 1969, Flickinger, 1974, 1976). Условия гипоксии также стимулируют хонд-рогенез (Ellison et al., 1969). Нельзя не отметить, что и скученность клеток, и гипоксия характерны для центральных частей крупных агрегатов, где мы наблюдали наибольшую концентрацию хондроцитоподобных клеток. В наших опытах "эффект массы” достаточно ярко проявляется в морфогенезе агрегатов разных размеров из суспензионной культуры миогенных клеток. Вероятно, при определенных условиях нарушается реализация мышечной генетической программы и происходит переклю*
ПР°ГраММу Х0НДР°генеза. В пользу подобного предполо*е1!,!<"-“уют опыты по ^вращению миобластов в клетки, неотличимой прйртомрЛ°гИИ И синтезу спеиифических продуктов от фибробластов
‘"O'06"0™ “3Ue""‘
пок^Гк1°Л’;ПРеВРаЩеКНЯ М!,областов В фибробластоподобные клетки ных м, "СРВГ“Х миоге»нь.х культурах, так и на клонирован
чилина пкпт Х ПРИ ° р тке Их бромдезоксиуридином - аналогом т
..шдина включащимся в ДНК (Bishoff, Holtzer, 1970; O’Neill, Stockdale, , Adamo, Molmaro, 1976; Turner et al., 1976; Linton, 1977a. b). Оказалось,
132
что фибробластоподобные клетки миогенного происхождения по своей
ультраструктуре, а также функциональным характеристикам (синтез v секреиия коллагена) не отличаются от фибробластов соединительной тка* ни (Upton, 1977а, Ь). Известно, что без добавления эмбрионального экс* трзкта к питательной среде в первичной миогенной культуре наблюла* лись подавление слияния миобластов и образование миотуб (НаЬа,АтисЬ sen, 1972; Ramirez, Aleman, 1972), однако детальнее фенотип миогенных клеток на такой неполной среде не был изучен. Проведено электронно* микроскопическое исследование модификации фенотипа миогенных кле* ток, становящихся фибробластоподобными в среде без эмбрионального экстракта и сохраняющими способность к миогенезу после перевода их на полную среду (Керкис, Исаева, 1981а). Весь комплекс ультраструктур* ных признаков таких клеток, а также наличие коллагеноподобных фиб* рилл в межклеточном пространстве свидетельствуют о том, что это актив* но функционирующая фибробластоподобная клетка, лишенная каких* либо морфологических признаков экспрессии миогенеза. Ультраструкту* ра миогенных клеток на среде без эмбрионального экстракта сходна с морфологией клеток, полученных Липтоном обработкой бромдезоксиури* дином (Upton. 1977а); вполне вероятно, что модуляция фенотипа миоген* ных клеток, растущих на ’’бедной” среде, связана с изменением экспрес* сии генома, что обусловлено отсутствием необходимых для миогенеза факторов, источником которых в клеточной структуре служит эмбрио* нальный экстракт.
