Культивирование нейральных прогениторных клеток. Нейротрофические факторы

При культивировании нейральных прогениторных клеток мозга эмбрионов человека в среде, содержащей EGF, основной FGF и LIF, количество клеток-предшественников нейральной линии увеличивается в 10 млн раз. Размноженные in vitro клетки сохраняют способность мигрировать и дифференцироваться в нервные pi глиальные элементы после трансплантации в мозг половозрелых крыс (Fricker et al., 1999).

Однако in vivo число делений мультипотентных клеток-предшественников ограничено (Gage, 2000). Неоднократно отмечалось, что лимит Хейфлика для взрослой нервной стволовой клетки (около 50 митозов) пока еще недостижим даже в эксперименте — клетки в виде нейросфер сохраняют свои свойства лишь на протяжении 7 месяцев и всего при 8 пассажах (Murray, 1997).

Как полагают, это связано с особенностями способов их дисперсии при пассировании (трипсинизация или механическое воздействие), что резко снижает пролиферативную активность клеток вследствие нарушения межклеточных контактов. Действительно, если вместо диспергирования применить способ разделения нейросфер на 4 части, жизнеспособность клеток при пассировании существенно увеличивается (Svendsen, 1998).

Такая методика позволяет культивировать нейральные стволовые клетки человека в течение 300 дней. Однако по истечении этого срока клетки теряют митотическую активность и подвергаются дегенерации или же выходят на этап спонтанной дифференцировки с образованием нейронов и астроцитов. На этом основании автор считает, что 30 митозов является предельным числом делений для культивируемых нейральных стволовых клеток (Suendsen, Smith, 1999).

нейротрофические факторы

При культивировании нейральных стволовых клеток человека in vitro образуются преимущественно ГАМК-ергические нейроны. Без создания специальных условий нейральные клетки-предшественники дают начало дофаминергическим нейронам (необходимым для клеточной терапии болезни Паркинсона) только в первых пассажах, после чего все нейроны в культуре состоят исключительно из ГАМК-ергических клеток (Kaldwell, 1998).

У грызунов индукцию дофаминергических нейронов in vitro вызывают IL-1 и IL-11, а также фрагменты мембран нервных клеток, LIF и GDNF (Ling, 1998). Однако у человека этот методический прием оказался безуспешным (Carpenter, 1999). Тем не менее, при внутримозговой трансплантации ГАМК-ергических нейронов in vivo под влиянием факторов микроокружения возникают нервные клетки с разными медиаторными фенотипами (Svendsen et al., 1999).

Поиск комбинаций нейротрофических факторов показал, что FGF2 и IL-1 индуцируют образование дофаминергических нейробластов, которые, однако, не способны продуцировать дофаминергические нейроны (Bouvier, Mytilineou, 1995). Дифференцировка стволовых клеток гиппокампа в возбуждающие глутаматергические и тормозные ГАМК-ергические нейроны происходит под воздействием нейротрофинов (Vicario-Abejon et al., 2000), a EGF и IGF1 индуцируют формирование глутамат-ергических и ГАМК-ергических нейронов из нейральных клеток-предшественников эмбрионов человека (Chalmers-Redman et al., 1997).

Последовательное добавление в культуру ретиноевой кислоты и нейротрофина 3 (NT3) существенно повышает дифференцировку стволовых клеток гиппокампа зрелого мозга в нейроны различной медиаторной природы (Takahaschi et al., 1999), тогда как с помощью комбинации нейротрофического фактора головного мозга (BNDF), NT3 и GDNF в культурах гиппокампа и новой коры можно получить пирамидные нейроны (Shelly, Turner, 1998).

Таким образом, результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том, что, во-первых, стволовые клетки из разных структур мозга под воздействием локальных специфических тканевых факторов способны дифференцироваться in vivo в нейрональные фенотипы, присущие этим структурам.

Во-вторых, направленная индуцированная дифференцировка нейральных стволовых клеток in vitro с помощью клонирования клеток-предшественников дает возможность получения нервных и глиальных клеток с заданными фенотипическими характеристиками для внутримозговои трансплантации при различных формах патологии мозга.

- Читать далее "Применение стволовых клеток в неврологии. Преформация нейральных стволовых клеток"

Оглавление темы "Применение стволовых клеток в неврологии":
1. Митогены нейральных стволовых клеток. Реагрегация нейральных стволовых клеток
2. Культивирование нейральных прогениторных клеток. Нейротрофические факторы
3. Применение стволовых клеток в неврологии. Преформация нейральных стволовых клеток
4. Имплантация нейральных стволовых клеток. Миграция нейральных стволовых клеток
5. Трансплантация эмбриональной нервной ткани. Трансплантация клеток в спинной мозг
6. Трансплантация нервов. Трансплантация при черепно-мозговых травмах
7. Посттравматические осложнения. Трансплантация при детском церебральном параличе
8. Эффективность трансплантации эмбриональной нервной ткани. Апаллический синдром
9. Эффекты эмбриональной нервной ткани. Эмбриональная ткань как стимулятор роста аксонов
10. Гемопоэтические стволовые клетки. Особенности гемопоэтических стволовых клеток

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: