Preview

Вестник Российской академии медицинских наук

Расширенный поиск

Воздействие цисплатина на мультипотентные мезенхимные стромальные клетки жировой ткани человека при различном уровне кислорода

https://doi.org/10.15690/vramn614

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования: оценить повреждающее воздействие цисплатина на ММСК жировой ткани, находящиеся в фазе активной пролиферации и в состоянии монослоя, при стандартном (20%) и сниженном до 1% и 5% уровне кислорода в среде культивирования.

Методы: Оценку влияния цисплатина на ММСК проводили на культурах 2 пассажа в состоянии монослоя и в культурах в активной фазе роста. Профиль поверхностных маркеров ММСК определяли с помощью проточной цитофлуориметрии. Жизнеспособность ММСК после инкубации с цисплатином оценивали по количеству апоптотических и некротических клеток с помощью набора ANNEXIN V-FITC – PI (Immunotech, Франция). Стандартные условия культивирования (~20% О2) создавали в СО2-инкубаторе (Sanyo, Япония), 5% О2 создавали используя мультигазовый инкубатор (Sanyo, Япония), 1% О2 – используя герметичную камеру (Stemcell Technologies, США).

Результаты: Инкубация ММСК в состоянии монослоя с цисплатином в концентрации 10 мкг/мл в течение 72 часов вызывала гибель практически половины клеток в культуре как при 20% О2, так и при 5% и 1% О2 в среде. Во всех условиях культивирования увеличивалась доля PI+-клеток и PI+/Ann+-клеток. Более кратковременные экспозиции с цисплатином (24 и 48 часов) не оказывали выраженного повреждающего эффекта. Воздействие цисплатина на ММСК в активной фазе роста в течение 48 часов сопровождалось накоплением количества Ann+-клеток и PI+/Ann+-клеток. При этом наименьшее повреждающее воздействие цисплатин оказал на клетки, культивируемые в условиях гипоксии (1% О2).

Заключение: Полученные данные свидетельствуют, что ММСК в состоянии монослоя погибают преимущественно путем некроза, тогда как для культур ММСК в фазе роста в ответ на воздействие было характерно накопление клеток, погибающих путем апоптоза, вне зависимости от уровня содержания кислорода в среде.

Об авторах

Юлия Владимировна Рылова
Институт медико-биологических проблем РАН, Москва
Россия

Кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной физиологии. 

Адрес: 123007, Москва, ул. Хорошевское шоссе, д. 76а



Людмила Борисовна Буравкова
Институт медико-биологических проблем РАН, Москва; Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова

Доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, заместитель директора по науке, заведующая лабораторией клеточной физиологии. 

Адрес: 123007, Москва, ул. Хорошевское шоссе, д. 76а



Борис Давидович Животовский
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Каролинский институт, Стокгольм

Доктор биологических наук, заведующий лабораторией исследования механизмов апоптоза, профессор кафедры фармацевтической химии, факультета фундаментальной медицины.

Адрес: 119991, Москва, Ломоносовский пр., д. 27 корп. 1,



Список литературы

1. Harvey RL, Chopp M. The therapeutic effects of cellular therapy for functional recovery after brain injury. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2003;14(1):143–151. doi:10.1016/s1047-9651(02)00058-x.

2. Horwitz EM, Gordon PL, Koo WK, et al. Isolated allogeneic bone marrow-derived mesenchymal cells engraft and stimulate growth in children with osteogenesis imperfecta: implications for cell therapy of bone. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(13):8932–8937. doi:10.1073/pnas.132252399.

3. Stamm C, Kleine HD, Westphal B, et al. CABG and bone marrow stem cell transplantation after myocardial infarction. Thorac Cardiovasc Surg. 2004;52(3):152–158. doi:10.1055/s-2004-817981.

4. Seifrtova M, Havelek R, Cmielova J, et al. The response of human ectomesenchymal dental pulp stem cells to cisplatin treatment. International Endodontic Journal. 2011;45(5):401–412. doi: 10.1111/j.1365-2591.2011.01990.x.

5. Momekov G, Ferdinandov D, Bakalova A, et al. In vitro toxicological evaluation of a dinuclear platinum (II) complex with acetate ligands. Arch Toxicol. 2006;80(9):555–560. doi:10.1007/s00204-006-0078-0.

6. Shaked Y, Henke E, Roodhart JM, et al. Rapid chemotherapy-induced acute endothelial progenitor cell mobilization: implications for antiangiogenic drugs as chemosensitizing agents. Cancer Cell. 2008;14(3):263–273. doi: 10.1016/j. ccr.2008.08.001.

7. Chen MF, Lin CT, Chen WC, et al. The sensitivity of human mesenchymal stem cells to ionizing radiation. Int J Rad Oncol Biol Phys. 2006;66(1):244–253. doi:10.1016/j.ijrobp.2006.03.062.

8. Li J, Law HK, Lau YL, et al. Differential damage and recovery of human mesenchymal stem cells after exposure to chemotherapeutic agents. Br J Haematol. 2004;127(3):326–334. doi:10.1111/j.1365-2141.2004.05200.x.

9. Mueller LP, Luetzkendorf J, Mueller T, et al. Presence of mesenchymal stem cells in human bone marrow after exposure to chemotherapy: evidence of resistance to apoptosis induction. Stem Cells (Dayton, Ohio). 2006;24(12):2753–2765. doi:10.1634/stemcells.2006-0108.

10. Young HE, Steele TA, Bray RA, et al. Human reserve pluripotent mesenchymal stem cells are present in the connective tissues of skeletal muscle and dermis derived from fetal, adult, and geriatric donors. Anat Rec. 2001;264(1):51–62. doi:10.1002/ar.1128.

11. Ahn JM, You SJ, Lee YM, et al. Hypoxia inducible factor activation protects the kidney from gentamicin-induced acute injury. PLoS One. 2012;7(11):e48952. doi: 10.1371/journal.pone.0048952.

12. Zarjou A, Kim J, Traylor AM, et al. Paracrine effects of mesenchymal stem cells in cisplatin-induced renal injury require heme oxygenase–1. Am J Physiol Renal Physiol. 2011;300(1):254–262. doi: 10.1152/AJPRENAL.00594.2010.

13. Wang WW, Wang W, Jiang Y, et al. Human adipose derived stem cells modified by HIF-1a accelerate the recovery of cisplatin induced acute renal injury in vitro. Biotechnol Lett. 2014;36(3):667−676. doi: 10.1007/s10529-013-1389-x.

14. Zhou Y, Xu H, Xu W, et al. Exosomes released by human umbilical cord mesenchymal stem cells protect against cisplatin induced renal oxidative stress and apoptosis in vivo and in vitro. Stem Cell Research & Therapy. 2013;4(2):34. doi: 10.1186/scrt194.

15. Buravkova LB, Rylova YV, Andreeva ER, et al. Low ATP level is sufficient to maintain the uncommitted state of multipotent mesenchymal stem cells. Biochimica et Biophysica Acta. 2013;1830:4418–25. doi: 10.1016/j.bbagen.2013.05.029.

16. Fehrer C, Brunauer R, Laschober G, et al. Reduced oxygen tension attenuates differentiation capacity of human mesenchymal stem cells and prolongs their lifespan. Aging Cell. 2007;6(6):745−757. doi: 1 0.1111/j.1474-9726.2007.00336.x.

17. Буравкова Л.Б., Гринаковская О.С., Андреева Е.Р., Жамбалова А.П., Козионова М.П. Характеристика мезенхимных стромальных клеток из липоаспирата человека, культивируемых при пониженном содержании кислорода // Цитология. – 2009. – Т. 51. – №1. – С. 5–11. [Buravkova LB, Grinakovskaya OS, Andreeva ER, et al. Characteristics of human lipoaspirate-isolated mesenchymal stromal cells cultivated under lower oxygen tension. Cell tissue biol. 2009;51(1):5–11. (In Russ.)] doi: 10.1134/S1990519X09010039

18. Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Ярилин А.А. Руководство по клинической иммунологии: диагностика заболеваний иммунной системы: руководство для врачей. – М.: ГЭОТАР-Медиа; 2009. 352 с. [Khaitov RM, Pinegin BV, Yarilin AA. Rukovodstvo po klinicheskoi immunologii: diagnostika zabolevanii immunnoi sistemy: rukovodstvo dlya vrachei. Moscow: GEOTAR-Media; 2009. 352 p. (In Russ.)]

19. Pober JS, Gimbrone MA Jr, Lapierre LA, et al. Overlapping patterns of activation of human endothelial cells by interleukin–1, tumor necrosis factor, and immune interferon. J Immunol. 1986;137(6):1893–1896.

20. Liang W, Lu C, Li J, et al. p73α regulates the sensitivity of bone marrow mesenchymal stem cells to DNA damage agents. Toxicology. 2010;270(1):49–56. doi: 10.1016/j.tox.2010.01.011.

21. Liang W, Xia H, Li J, et al. Human adipose tissue derived mesenchymal stem cells are resistant to several chemotherapeutic agents. Cytotechnology. 2011;63(5):523–530. doi: 10.1007/s10616-011-9374-5.

22. Greijer AE, van der Wall E. The role of hypoxia inducible factor 1 (HIF-1) in hypoxia induced apoptosis. J Clin Pathol. 2004;57(10):1009–1014.

23. Bhang SH, Cho SW, Lim JM. Locally delivered growth factor enhances the angiogenic efficacy of adipose-derived stromal cells transplanted to ischemic limbs. Stem Cells. 2009;27(8):1976–1986. doi: 10.1002/stem.115.

24. Stubbs SL, Hsiao ST, Peshavariya HM, et al. Hypoxic preconditioning enhances survival of human adipose derived stem cells and conditions endothelial cells in vitro. Stem Cells Dev. 2012;21(11):1887–1896. doi: 10.1089/scd.2011.0289.

25. Doktorova H, Hrabeta J, Khalil MA, et al. Hypoxia induced chemoresistance in cancer cells: The role of not only HIF-1. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2015;159(2):166−177. doi: 10.5507/bp.2015.025.


Для цитирования:


Рылова Ю.В., Буравкова Л.Б., Животовский Б.Д. Воздействие цисплатина на мультипотентные мезенхимные стромальные клетки жировой ткани человека при различном уровне кислорода. Вестник Российской академии медицинских наук. 2016;71(2):114-120. https://doi.org/10.15690/vramn614

For citation:


Rylova Y.V., Buravkova L.B., Zhivotovky B.D. The effects of cysplatin on human adipose tissue derived mesenchymal stromal cells under different oxygen levels. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2016;71(2):114-120. (In Russ.) https://doi.org/10.15690/vramn614

Просмотров: 241


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-6047 (Print)
ISSN 2414-3545 (Online)