РОЛЬ ЯДЕРНЫХ ЛАМИНОВ А/С В ОСТЕОГЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКЕ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМНЫХ
СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК
М.А. Богданова,1,2 А.Я. Гудкова,1 А.С. Забирник,1,3,4 Е.В. Игнатьева,1
Р.И. Дмитриева,1 Н.А. Смолина,1 А.А. Костарева,1 А.Б. Малашичева 1,2,*
1 Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова, Санкт-Петербург,
2 С.-Петербургский государственный университет,
3 Лаборатория клеточных биотехнологий "Virola", Харьков, Украина, и
4 Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина;
* электронный адрес: malashicheva_ab@almazovcentre.ru
Ядерные ламины являются основными белками ядерной оболочки и обеспечивают прочность ядерной мембраны клетки. Ранее полагали, что ламины выполняют
лишь структурную функцию в клетке, но в последнее время стало понятно, что ламины также участвуют в регуляции экспрессии генов. Ген LMNA кодирует ламин
А либо С в зависимости от синтезируемой сплайс-формы. Самая известная мутация в гене LMNA вызывает тяжелое нарушение развития - синдром
преждевременного старения, или прогерию. Это известное заболевание является чрезвычайно редким. В то же время гораздо чаще точечные мутации гена LMNA,
кодирующего ламин А/С, приводят к так называемым ламинопатиям - заболеваниям, при которых происходит поражение одного из типов тканей преимущественно
мезенхимного происхождения. При этом мутации проявляются тканеспецифично - определенные мутации приводят к возникновению всегда одного фенотипа
заболевания. Природа этого явления, как и механизмы, посредством которых ламины могут регулировать дифференцировку клеток, остаются слабо изученными.
В настоящей работе исследовали влияние различных тканеспецифичных мутаций в гене LMNA на дифференцировку мультипотентных мезенхимных стволовых
клеток (ММСК) человека в остеогенном направлении, а также возможное участие в этом процессе сигнального пути Notch. Для этого в ММСК вводили формы
LMNA, несущие ранее описанные мутации, которые вызывают различные по типу затронутой ткани ламинопатии, и анализировали их влияние на эффективность
остеогенной дифференцировки ММСК. Эффективность дифференцировки оценивали по количеству дифференцированных клеток через 21 сут после индукции
дифференцировки, а также при помощи оценки уровня экспрессии специфических маркеров остеогенной дифференцировки SPP1, IBSP и BGLAP. Мы показали, что
мутации, вызывающие разные типы ламинопатий, по-разному влияют на эффективность остеогенной дифференцировки ММСК, что проявляется на морфологическом
уровне и на уровне экспрессии специфических маркеров остеогенной дифференцировки. Одни мутации повышали эффективность дифференцировки, а другие снижали,
что свидетельствует о непосредственном участии ламинов A/C в регуляции дифференцировки ММСК. Введение мутантных форм LMNA в ММСК совместно с
введением активированного домена Notch изменяло экспрессию основной мишени сигнального пути Notch - HEY1. Таким образом, мутации LMNA влияют на
взаимодействие ламина A/C с компонентами сигнального пути Notch, и это может являться одним из механизмов влияния этих мутаций на дифференцировку
клеток.
Ключевые слова: ламины А/С, остеогенная дифференцировка, мультипотентные мезенхимные
стромальные клетки
| Full text
| Back
| Contents
| Main |
|
