|
Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск
Известно, что фибробласты играют центральную роль в развитии системного склероза [8], фиброза [1; 3; 5] и воспаления [5]. Для изучения клеточных реакций с участием фибробластов [6] требуется проведение комплексного цитологического анализа и в качестве обеспечивающих методов целесообразно использование культуральных технологий. Поэтому культуры фибробластов находят широкое применение в исследовательской работе [2; 4]. Используются как первичные культуры фибробластов [7], так и фибробласты клеточной линии [9].
Однако использование первичных культур фибробластов является способом, наиболее отвечающим данным целям. Важным при этом следует считать уточнение особенностей формирования клеточного монослоя, поскольку его структурно-функциональные характеристики детерминируют реализацию клеточных реакций.
Цель исследования состояла в изучении особенностей организации клеточного монослоя в первичных культурах фибробластов. Эксперимент проводили на первичных культурах фибробластов легких, выделенных от мышей линии CBF. Клетки культивировали в течение 7 суток. Проводили оценку особенностей организации клеточного монослоя путем выделения участков, имеющих характерные признаки строения. Определяли абсолютную численность фибробластов на единицу занимаемой площади. Подсчитывали количество, окруженных клеточным монослоем, зон незаполненных фибробластами и оценивали форму этих областей.
Было установлено, что в первичных культурах фибробластов в пределах клеточного монослоя существуют четыре типа участков, имеющих характерное строение. Клеточный монослой содержал несколько участков каждого типа, разнящихся по площади, причем в пределах одного и того же типа имелись определенные вариации по данному показателю.
Выделяли зоны с крайне высокой численностью фибробластов на единицу занимаемой площади. Эти участки, отнесенные к первому типу, были расположены в различных областях клеточного монослоя, но наиболее часто они находились в его центральной зоне. В таких участках монослоя фибробласты плотно прилегали друг к другу. Участки второго типа имели такие же морфологические особенности, что и первого, но отличались от них меньшим содержанием фибробластов на единицу площади.
Участки третьего типа представляли собой переходную зону между вышеописанными и областями миграции фибробластов к периферии монослоя. Отмечали наличие незаполненных клетками зон, окруженных фибробластами. Эти области имели округлую или овальную форму, и в единичных случаях обладали неправильным контуром. Образование таких областей может быть связано с некоторыми особенностями поверхности материала подложки, либо объясняться не вполне изученными аспектами поведения фибробластов in vitro. Численность фибробластов на единицу площади снижалась на 32,5 % по сравнению с аналогичным показателем участков второго типа.
Четвертому типу участков соответствовала зона активной миграции фибробластов к периферии монослоя. В данной области находили как отдельно расположенные, так и образующие кластеры фибробласты. Количество фибробластов на единицу площади было на 60,5 % меньше, чем в участках третьего типа.
Из вышеизложенного следует, что в результате инкубации первичных культур фибробластов легких наблюдается образование клеточного монослоя, имеющего характерные особенности строения, заключающиеся в формировании участков разнящихся по особенностям своей структурной организации и численности клеточных элементов, входящих в их состав. Вполне очевидно, что снижение численности фибробластов в соответствующих участках клеточного монослоя связано с высокой активностью миграции фибробластов к области образования клеточных кластеров. Уменьшение количества зон незанятых фибробластами, по всей видимости, сопряжено с активизацией процесса клеточной адгезии.
Полученная информация может быть использована при разработке методов инкубации первичных культур фибробластов с целью изучения ряда аспектов функционирования этих клеток и уточнения характера их формообразования, что является необходимым этапом исследования процессов, детерминирующих развитие фиброзных изменений в тканях.
Список литературы:
1. Aden N., Nuttall A., Shiwen X., de Winter P., Leask A., Black C.M., Denton C.P., Abraham D.J., Stratton R.J. Epithelial cells promote fibroblast activation via IL-1alpha in systemic sclerosis // J. Invest. Dermatol. - 2010. - V. 130. - № 9. - P. 2191-2200.
2. Brinckerhoff C.E., Harris E.D. Jr. Collagen production by cultures containing multinucleated cells derived from synovial fibroblasts // Arthritis Rheum. - 1978. - V. 21. - № 7. - P. 745-753.
3. Datta A., Scotton C.J., Chambers R.C. Novel therapeutic approaches for pulmonary fibrosis // Br. J. Pharmacol. - 2011. - V. 163. - № 1. - P. 141-172.
4. Heddle J.A., Shepson P.B., Gingerich J.D., So K.W. Mutagenicity of peroxyacetyl nitrate (PAN) in vivo: tests for somatic mutations and chromosomal aberrations // Environ. Mol. Mutagen. - 1993. - V. 21. - № 1. - P. 58-66.
5. Isozaki T., Otsuka K., Sato M., Takahashi R., Wakabayashi K., Yajima N., Miwa Y., Kasama T. Synergistic induction of CX3CL1 by interleukin-1β and interferon-γ in human lung fibroblasts: involvement of signal transducer and activator of transcription 1 signaling pathways // Transl. Res. - 2011. - V. 157. - № 2. - P. 64-70.
6. Margulis A., Nocka K.H., Wood N.L., Wolf S.F., Goldman S.J., Kasaian M.T. MMP dependence of fibroblast contraction and collagen production induced by human mast cell activation in a three-dimensional collagen lattice // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. - 2009. - V. 296. - № 2. - P. 236-247.
7. Plante S., Semlali A., Joubert P., Bissonnette E., Laviolette M., Hamid Q., Chakir J. Mast cells regulate procollagen I (alpha 1) production by bronchial fibroblasts derived from subjects with asthma through IL-4/IL-4 delta 2 ratio // J. Allergy Clin. Immunol. - 2006. - V. 117. - № 6. - P. 1321-1327.
8. Postiglione L., Montuori N., Riccio A., Di Spigna G., Salzano S., Rossi G., Ragno P. The plasminogen activator system in fibroblasts from systemic sclerosis // Int. J. Immunopathol. Pharmacol. - 2010. - V. 23. - № 3. - P. 891-900.
9. Rennick D., Hunte B., Holland G., Thompson-Snipes L. Cofactors are essential for stem cell factor-dependent growth and maturation of mast cell progenitors: comparative effects of interleukin-3 (IL-3), IL-4, IL-10, and fibroblasts // Blood. - 1995. - V. 85. - № 1. - P. 57-65.
|
