Культура животных клеток - Конки Д.
ISBN 5-03-000359-2
Скачать (прямая ссылка):
2. Роль сыворотки при культивировании клеток
2.1. Роль компонентов сыворотки
Сыворотка представляет собой чрезвычайно сложную смесь множества мелких и крупных молекул, способных как вызывать, так и тормозить рост клеток. Некоторые компоненты сыворотки, способные поддерживать выживание и рост многих клеток млекопитающих в культуре, перечислены в табл. 2.1.
К главным функциям сыворотки относятся:
I. обеспечение гормональными факторами, стимулирующими рост клеток и их функции;
II. обеспечение факторами прикрепления и распластывания клеток (создание биоматрикса);
III. обеспечение транспортными белками, переносящими гормоны, минеральные вещества, липиды и т. д.
Таблица 2.1. Главные компоненты сыворотки, необходимые для выживания и роста клеток
Компонент
Белки
Альбумин
Фибронектнн
а2-Макроглобулин
Фетуин
Трансферрин
Полипептиды и факторы роста
Инсулин-подобвые факторы роста I н II (ИФР)
Инсулин
Соматомедины А и С Активность, стимулирующая размножение (АСР)
Фактор роста, синтезируемый тромбоцитами (ФРСТ)
Фактор роста эпидермиса (ФРЭ) Фактор роста фибробластов (ФРФ) Фактор роста эндотелия Фактор роста из глаза
Пептиды
Глутатион
Другие гормоны Кортизол (гидрокортизон)
Эстрогены, андрогены Гормоны щитовидной железы (тироксин, трииодтироиии)
Липиды
Линолевая кислота
Простагландины
Холестерин
Метаболиты
Аминокислоты а-Кето-кислоты (пируват)
Полиамины
Минеральные вещества Fe2+, Zn2+, Cu2+ Мп2, Se032+, Со2+, V03- М07О246“
Основные функции
Переносит липиды, гормоны, минеральные вещества. Обеспечивает осмотическое давление, буферную емкость
Вызывает прикрепление клеток к субстрату Подавляет активность трипсина Облегчает прикрепление клеток Связывает Fe2+
Митогены
Повышает накопление глюкозы и аминокислот клетками Митогены Митоген
Митоген для фибробластов, гладко-мышечных клеток н др.
Митоген
Митоген
Митоген
Митоген
Окислительно-восстановнтельные реакции
Вызывает прикрепление клеток, индуцирует клеточную дифференци-ровку Митогены
Дыхание, энергетический метаболизм. Вызывают рост и днфферен-цировку различных клеток
Биосинтез мембран Биосинтез мембран
Пролиферация клеток
Различные функции, в том числе активация ферментов
2.1.1. Факторы роста
Большинство ростовых факторов присутствуют в сыворотке в концентрации нескольких нанограммов на милилитр и ниже. Некоторые из этих факторов специфичны для клеток на определенной стадии дифференцировки, как, например, гематопоэти-ческий фактор роста (колониестимулирующий фактор). Некоторые факторы действуют синергически, а действие ряда факторов не ограничено каким-либо одним типом клеток. Так, ФРЭ способствует пролиферации фибробластов, эпидермальных клеток и клеток глии. Один и тот же тип клеток может быть стимулирован различными ростовыми факторами. Так, фибробла-сты размножаются в ответ на ФРФ, ФРЭ, ФРСТ и соматоме-дины. К настоящему времени физиологическая роль всех этих многочисленных факторов не выяснена. Более подробно ознакомиться с ростовыми факторами можно, обратившись к работе [10].
2.1.2. Гормоны
Среди гормонов наиболее важным для обеспечения роста почти всех типов клеток в культуре оказывается инсулин. Этот гормон обычно добавляют в культуру в относительно высокой концентрации, так как он быстро распадается, а также инактивируется цистеином. Глюкокортикоиды (гидрокортизон, дексаметазон) могут стимулировать или подавлять рост клеток в культуре в зависимости от типа клеток и их плотности. Глюкокортикоиды влияют на пролиферацию клеток, изменяя их чувствительность к факторам роста. Некоторые линии клеток нуждаются в других стероидных гормонах (эстрадиол, тестостерон, прогестерон; см. табл. 2.2). Гормоны щитовидной железы (главным образом трииодтиронин) оказываются активными в поддержании роста некоторых клеточных линий (см. табл. 2.2; в таблице приведены ссылки на работы, в которых была показана активность этих и некоторых других факторов в поддержании роста клеток в культуре).
2.1.3. Факторы прикреппения и распластывания
Одной из главных функций сыворотки является обеспечение клеток факторами прикрепления и распластывания, незаменимыми компонентами внеклеточного матрикса.
Многие клетки млекопитающих, прежде чем начать пролиферацию и образовать клеточный монослой, должны прикрепиться к субстрату и распластаться на нем. Роль факторов (в частности, коллагена и фибронектина), требующихся для прикрепления и распластывания клеток, будет рассмотрена ниже (см. разд. 3.2.3).
Таблица 2.2. Бессывороточные среды и среды с низким содержанием белков в удобной для компьютерной обработки экспоненциальной форме:
S
Тип клеток Первый Основная * Трансферрин, о> ФРЭ, нг/мл ФРФ, нг/мл о о
автор среда S мкг/мл Ы F) Ь
ЕС н а. н
