Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН, Новосибирск

Цитофизиологические аспекты функционирования гепатоцитов достаточно подробно изучены [5; 7]. При этом известно, что многоядерные гепатоциты принимают участие в физиологических и патологических процессах [3], имеют характерные особенности [3] и определенные морфофункциональные свойства, по которым отличаются от одноядерных клеток [2]. Убедительно доказано формирование полинуклеарных гепатоцитов в результате амитотического деления ядра [3], и показано их участие в процессе регенерации ткани печени [4]. Не вызывает сомнения, что одним из наиболее удобных подходов, позволяющих адекватно оценивать морфологические и функциональные свойства гепатоцитов, является культуральный метод исследования [1; 6]. 

Однако многие вопросы, связанные с особенностями функционирования многоядерных гепатоцитов in vitro, не нашли должного отражения в современной научной литературе. В то же время изучение гепатоцитов in vitro является удобным инструментом, позволяющим адекватно определять степень влияния многочисленных факторов на внутриклеточные процессы, что может быть использовано при предварительном тестировании разрабатываемых фармакологических препаратов. 

Цель исследования состояла в уточнении морфофункциональных особенностей, присущих фетальным многоядерным гепатоцитам в условиях инкубации in vitro. После предварительного измельчения ткани печени мышей линии BALB/c, проводили промывку в среде не содержащей сыворотку, и последующую ферментативную обработку фрагментов ткани. Концентрацию клеток в суспензии доводили до 3000 тыс. гепатоцитов в 1 мл. Клетки инкубировали при температуре 37 С. Подсчитывали численность гепатоцитов, имеющих такие признаки как: амитотическое деление ядра, наличие микроядра, локализация ядра в периферических отделах цитоплазмы, дистрофические изменения в цитоплазме, распластывание краевой зоны цитоплазмы и формирование цитоплазматических отростков. Находили среднюю численность ядрышек в ядре. Данные показатели оценивали на 48 и 96 часов инкубации дифференцированно для одноядерных и многоядерных клеток. 

На 96 часов экспозиции по сравнению с исходным уровнем (на 48 часов) было отмечено, что численность многоядерных гепатоцитов увеличивалась на 29,4 %. Наличие признаков амитоза у одноядерных гепатоцитов подтверждает возможность формирования полинуклеарных клеток в результате амитотического деления ядра. Единичные многоядерные гепатоциты с микроядрами регистрировали только через 96 часов инкубации, хотя мононуклеарные клетки с данными структурами появлялись уже на 48 часов наблюдения. 

Достоверных изменений показателя численности ядрышек в ядре не отмечали, однако в многоядерных клетках по сравнению с мононуклеарными, было в среднем в 1,9 раза больше указанных структур на оба срока экспозиции. 

Только для одноядерных гепатоцитов была характерна тенденция к возрастанию количества клеток с признаками дистрофических изменений в цитоплазме. Увеличение сроков экспозиции приводило к повышению числа распластанных одноядерных и многоядерных форм в 1,8 и в 2,1 раза, соответственно. При этом на 96 часов инкубации первичных культур гепатоцитов частота встречаемости многоядерных клеток с распластанной цитоплазмой была в 1,5 раза выше, чем одноядерных. Количество многоядерных гепатоцитов, имеющих цитоплазматические отростки, возрастало в 2 раза. Численность полинуклеарных клеток, с ядрами локализующимися в периферических отделах цитоплазмы, становилась в 1,7 раза выше по сравнению с контрольным уровнем. 

Таким образом, формирование микроядер и развитие дистрофических изменений в цитоплазме были более характерны для одноядерных гепатоцитов, чем для многоядерных. Последние в значительно меньшей степени подвергались подобным изменениям вследствие адекватной реализации компенсаторно-приспособительных процессов. 

Многоядерные гепатоциты чаще формировали цитоплазматические отростки и имели распластанную цитоплазму. Это, в совокупности с различиями в локализации ядер указанных клеток, позволяет говорить о наличии определенных особенностей в характере перестройки элементов цитоскелета полинуклеарных гепатоцитов. Следует также отметить большее содержание ядрышек в среднем приходящееся на одну многоядерную клетку, что свидетельствует о повышенной синтетической активности, которая реализуется за счет экстенсивного увеличения потенциальных возможностей многоядерных гепатоцитов. 

Полученные результаты целесообразно учитывать при дальнейшей разработки моделей для изучения фетальных гепатоцитов in vitro, которые могут быть использованы в ходе создания эффективных методов коррекции ряда заболеваний. 

Список литературы:

1. Brill S., Zvibel I., Reid L.M. Expansion conditions for early hepatic progenitor cells from embryonal and neonatal rat livers // Dig. Dis. Sci. - 1999. - V. 44. - № 2. - P. 364-371. 

2. David H., Krause W., Behrisch D. Morphometrical characterization of isolated rat hepatocytes // Biomed. Biochim. Acta. - 1990. - V. 49. - № 7. - P. 563-571. 

3. David H., Uerlings I. Nuclear ultrastructure of binuclear and trinuclear hepatocytes // Zentralbl. Pathol. - 1992. - V. 138. - № 5. - P. 331-338. 

4. Gerlyng P., Abyholm A., Grotmol T., Erikstein B., Huitfeldt H.S., Stokke T., Seglen P.O. Binucleation and polyploidization patterns in developmental and regenerative rat liver growth // Cell. Prolif. - 1993. - V. 26. - № 6. - P. 557-565. 

5. Mukwena N.T., Al-Rubeai M. Apoptosis and its suppression in hepatocytes culture // Cytotechnology. - 2004. - V. 46. - № 2-3. - P. 79-95. 

6. Sun Y., Oberley L.W., Oberley T.D., Elwell J.H., Sierra-Rivera E. Lowered antioxidant enzymes in spontaneously transformed embryonic mouse liver cells in culture // Carcinogenesis. - 1993. - V. 14. - № 7. - P. 1457-1463. 

7. Yoshida N., Iwata H., Yamada T., Sekino T., Matsuo H., Shirahashi K., Miyahara T., Kiyama S., Takemura H. Improvement of the survival rate after rat massive hepatectomy due to the reduction of apoptosis by caspase inhibitor // J. Gastroenterol. Hepatol. - 2007. - V. 22. - № 11. - P. 2015-2021.