Потенциал плюрипотентных стволовых клеток человека можно оценить по морфологическим признакам
Вышла интересная статья с соавторством д.б.н., проф. С.Л. КиселеваПотенциал плюрипотентных стволовых клеток человека можно оценить по
морфологическим признакам
В статье, опубликованной в журнале International Journal of Molecular Sciences, предложен метод оценки потенциала плюрипотентных стволовых клеток человека по морфологическим признакам их колоний. Исследование проводилось с участием нескольких организаций РАН, в том числе сотрудников лаборатории эпигенетики ИОГен РАН, к.б.н. А.В. Пановой и д.б.н., проф. С.Л.Киселева.
Плюрипотентные стволовые клетки, обладающие неограниченными возможностями дифференцировки в разные типы клеток, рассматриваются как ресурс для целей регенеративной медицины. В лабораторных условиях они размножаются (растут) отдельными группами, формируя клеточные колонии; характеристики этой колонии важны для оценки потенциала использования клеток - для эффективного и безопасного дальнейшего использование колония должна состоять из недифференцированных клеток. Важнейшая характеристика колонии клеток – ее клональность, клетки в правильной колонии идентичны, представляют собой клоны.
Авторы исследования предложили способ количественной оценки свойств колоний плюрипотентных стволовых клеток неинвазивным методом, без повреждения самих клеток. Они описали семь морфологических параметров колоний для трех линий плюрипотентных стволовых клеток человека и связали их с их клональностью, плюрипотентным статусом и способностью дифференцироваться в клетки трех зародышевых слоев. Результаты показали, что морфологический портрет самих клеток и колонии клеток определяет «хороший» или «плохой» фенотип и коррелирует с экспрессией генов плюрипотентности.
Исследования проведены на трех линиях плюрипотентных стволовых клеток человека: эмбриональных стволовых клетках hESC H9, линии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток от здорового донора hiPSC AD3 и от пациента hiPSC CaSR. Наиболее информативными параметрами для предсказания «хорошего» фенотипа колонии оказались размер межклеточного пространства и форма клеток, а для самих клеток – минимальный диаметр и периметр. Показана значительная разница в уровне экспрессии генов – маркеров плюрипотентности, в колониях с «хорошим» и «плохим» фенотипом. В большей степени это относится к генам DNMTB3, SALL4, REX1, CD9 и SOX2.
Фенотипическая клессификация, разработанная в работе, рассматривается как первый шаг к созданию математической модели эволюции колоний плюрипотентных стволовых клеток.
материал подготовила Надежда Маркина
Источник:
Olga A. Krasnova, Vitaly V. Gursky, Alina S. Chabina, Karina A. Kulakova, Larisa L. Alekseenko, Alexandra V. Panova, Sergey L. Kiselev, Irina E. Neganova.
Prognostic Analysis of Human Pluripotent Stem Cells Based on Their Morphological Portrait and Expression of Pluripotent Markers
Int. J. Mol. Sci. 2022, 23(21), 12902;
https://doi.org/10.3390/ijms232112902
https://www.mdpi.com/1422-0067/23/21/12902