ВЛИЯНИЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЦЕЛЫХ НЕОНАТАЛЬНЫХ

ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
УДК 577.112+577.122:612.646
Ю.И. Пивоваров 1, А.А. Рунович, Т.Е. Курильская 1, А.С. Сергеева 1, И.В. Бабушкина 1,
С.Н. Клинова 1, Б.К. Бадуев 1, C.С. Голубев 2
ВЛИЯНИЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЦЕЛЫХ НЕОНАТАЛЬНЫХ КЛЕТОК ПЕЧЕНИ,
ИХ ЯДЕР И МИТОХОНДРИЙ НА ПРОЦЕССЫ АПОПТОЗА И ПРОЛИФЕРАЦИИ
ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ТОКСИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ
1
Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (Иркутск)
2
Иркутский областной консультативный диагностический центр (Иркутск)
Выявление роли отдельных компонентов клеточного трансплантата в восстановлении
поврежденного органа представляется одним из ключевых моментов для понимания механизмов
регрессии патологического процесса при использовании клеточной терапии. Обнаружено, что
трансплантация целых клеток, их ядер и митохондрий оказывает неоднозначное действие на течение
экспериментального токсического гепатита. Показано, что трансплантация ядер приводит к большей
сохранности и адекватности регенераторных процессов, чем трансплантация целых клеток или их
митохондрий.
Ключевые слова: трансплантация компонентов клетки, апоптоз, пролиферация
INFLUENCE OF TRANSPLANTATION OF ENTIRE NEONATAL CELLS OF LIVER,
THEIR NUCLEI AND MITOCHONDRIA ON PROCESSES OF APOPTOSIS
AND PROLIFERATION AT THE EXPERIMENTAL TOXIC HEPATITIS
Yu.I. Pivovarov 1, A.A. Runovich, T.E. Kurilskaya 1, A.S. Sergeeva 1, I.V. Babushkina 1,
S.N. Klinova 1, B.K. Baduev 1, S.S. Golubev 2
1
Scientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS, Irkutsk
2
Irkutsk Regional Consultative Diagnostic Center, Irkutsk
Detection of role of separate components of celluar transplant in restoration of injured organ is one of the key
moments for understanding of mechanisms of pathologic process regress at the use of cell therapy. It was revealed that transplantation of entire cells, their nuclei and mitochondria had ambiguous effect on the course of
experimental toxic hepatitis. It was showed that transplantation of nuclei caused greater integrity and adequacy
of regenerative processes than transplantation of entire cells or their mitochondria had.
Key words: transplantation of cells components, apoptosis, proliferation
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время одним из перспективных
методов воздействия на многие патологические
процессы является клеточная трансплантация.
Однако механизмы действия трансплантируемых
клеток до сих пор остаются далеки от окончательного понимания. Известны данные о том, что пересаженные клетки как обладают органотропностью,
так и могут активировать собственные эндогенные
механизмы регуляции восстановительных процессов в поврежденном органе за счет наличия
в трансплантате регуляторных компонентов [3].
Кроме того, трансплантируемые клетки, в частности изолированные гепатоциты, при патологиях печени не столько увеличивают клеточную
массу печени, сколько активизируют функции
оставшихся гепатоцитов реципиента путем выработки регуляторных пептидов, среди которых
ведущая роль принадлежит факторам роста [6, 9].
В экспериментальных исследованиях показана
возможность изменения цитокинового профиля и
состояния реципиента при патологии печени путем
экзогенного введения ростовых факторов [10]. Высокий эффект использования для лечения болезней
печени ферментных микросомальных систем гепа268
тоцитов, а также цитозоля печени, содержащего
митохондриальную и микросомальную фракции,
отмечен в ряде публикаций [1, 2, 5]. Также известны
положительные результаты трансплантации тотального цитозоля эмбриональных тканей человека
и его термостабильной фракции на прооксидантноантиоксидантное состояние печени крыс с острым
CCl4-индуцированным гепатитом [8]. Данные этой
работы свидетельствуют о перспективности применения бесклеточных стадиоспецифических
факторов в качестве гепатопротекторов при экспериментальной патологии печени.
Таким образом, изучение механизмов регрессии патологического процесса при использовании
клеточной терапии путем исследования эффективности трансплантации целых клеток и их отдельных
компонентов остается по-прежнему актуальным. В
данной стратегии исследований важно установить,
прежде всего, эффективность трансплантации
таких основных субклеточных образований, как
ядра и митохондрии.
МЕТОДИКА
Исследование выполнено на беспородных
крысах-самцах массой 180–300 г в осенне-зимний
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
период. Животные содержались в условиях вивария (НЦРВХ СО РАМН, виварий I категории, вет.
удостоверение 238 № 0015220 от 25 марта 2009 г.,
выдано службой ветеринарии Иркутской области)
при свободном доступе к воде и пище (стандартный рацион) соответственно нормативам ГОСТа
«Содержание экспериментальных животных в
питомниках НИИ».
В качестве модели повреждения органа был
выбран токсический гепатит, который вызывался
однократным подкожным введением 50% масляного раствора четыреххлористого углерода (CCl4)
в объеме 0,4 мл на 100 г массы тела животного,
подкожно в область бедра. Доза препарата была
обоснована необходимостью спонтанного выхода
животных из токсического состояния к 10-м суткам
наблюдения [5].
Эксперимент проводился на 200 животных,
разделенных на 4 группы по 50 животных в каждой
группе: 1-я группа – экспериментальная модель
токсического гепатита (контрольная группа); 2-я
группа – наряду с введением CCl 4 подкожно
трансплантировали неонатальные клетки печени
(0,5 × 106 клеток / 100 г) (трансплантация клеток).
Источником получения неонатальных клеток
служила печень новорожденных (1–2 сут.) кроликов. Суспензию клеток получали путем ферментативной дезагрегации гомогената печени по
общепринятой методике [7]. Целостность клеток
оценивалась с помощью трипанового синего в камере Горяева. 3-я группа – одновременно с CCl4
подкожно вводили ядра клеток неонатальной печени (0,5 × 106 ядер / 100 г) (трансплантация ядер),
а 4-й группе трансплантировали митохондрии из
расчёта, что в 1 × 106 клеток содержится ≈ 18 мкг
белка митохондрий (метод Лоури). Ядерную и митохондриальную фракции клеток неонатальной
печени получали с помощью дифференциального
центрифугирования [4]. Контроль жизнеспособности митохондрий осуществлялся с помощью
амперометрического измерения скорости их дыхания. Во всех случаях трансплантат подвергался
гистологическому контролю с помощью световой
и электронной микроскопии. Из эксперимента
все животные выводились на 1-е, 3-и, 5-е, 7-е и
10-е сутки.
В тканях печени экспериментальных животных исследовались следующие показатели:
площадь вакуольной и балонной дистрофии
гепатоцитов, площадь некроза ткани органа
и число апоптотических телец. Характер процессов апоптоза и пролиферации оценивали по
уровню белков-маркёров апоптоза и пролиферации – Bcl-2 и Bcl-Хs, РCNA, Кi-67, р-53, при этом
определяли величину коэффициента торможения
апоптоза BcL-2/BcL-Xs (КТА) и индекса репарации
ДНК PCNA/Ki67 (ИР ДНК). Морфологическая
обработка материала была проведена с использованием стандартных аппаратных методов фиксации, проводки и окраски ткани. Визуализацию,
обработку и морфометрию образцов печени выполняли с помощью компьютерной видеосистемы
«Quantimet 550IW», статистического программного пакета морфометрии «Leica Q-Win16» (Англия)
и программы количественного анализа изображений «Видео-Тест-Мастер 4,0». Белки-маркеры
апоптоза и пролиферации выявлялись с помощью
соответствующих моноклональных антител (BCL2
Oncoprotein clon 124 «Dako Cytomatio», bcl-Xs
Syd Labs. Antibody, Ki-67 Antigen clon MIB-1, p53
Protein clon DO-7
-7 «Dako
Dako Cytomatio»).
»). Для определения значимости различий полученных данных
в сравниваемых группах использовали непараметрический критерий Манна – Уитни (U) для независимых переменных и Вилкоксона (W) – для
внутригрупповых сравнений. Отличия считали
достоверными при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В первые сутки после введения CCl4 степень
поражения паренхимы печени дистрофическим и
некротическим процессом у животных различных
групп была практически одинакова, за исключением опытов с трансплантацией ядер (табл. 1).
В этой группе площадь повреждения гепатоцитов ВБД была ниже, в сравнении с контрольной
Таблица 1
Содержание белков-маркёров ядерной пролиферации и апоптоза в печени животных
различных экспериментальных групп через 1 сутки после п/к введения ССl4
(
< 0,05
–
Ki67
4,25 (4–4,76)
2,9 (2,1–5,66)
5,17 (5–5,46)
3,92 (2,9–5)
P3–4
PCNA
7,03 (6,8–7,2)
3,15 (2,9–7,6)
7,65 (7,4–7,8)
3,88 (3,5–5,7)
P3–4
B L-2
0,15 (0,1–0,17)
0,16 (0,09–0,18)
0,1 (0,09–0,12)
0,18 (0,15–0,2)
P3–4
B L-Xs
4,92 (4,8–4,9)
4,68 (3,1–4,9)
3,5 (3,5–3,6)
4,48 (3,4–4,76)
47,57 (46–51)
40,4 (33,7–47,8)
34,2 (33,5–35)
24,1 (22,8–24,4)
P2–4; P3–4
P2–3; P3–4
p53
4,12 (3,9–4,7)
4,99 (4–5,84)
5,77 (5,6–6,2)
4,63 (4,34–5,3)
38,46 (36–41)
37,5 (28,1–41,2)
31,5 (31–32,5)
36,9 (32,5–39)
2,21 (1,75–3,1)
1,9 (1,6–2,7)
1,97 (1,87–2,1)
2,0 (1,8–2,7)
)
Примечание: АТ – апоптотические тельца; ВБД – вакуольная и балонная дистрофия гепатоцитов; ПН – площадь некроза;
выделенные жирным шрифтом переменные – p < 0,05 в сравнении с контролем.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
269
ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
Таблица 2
Содержание белков-маркёров ядерной пролиферации и апоптоза в печени животных
различных экспериментальных групп через 3 суток после п/к введения ССl4
(1)
(2)
(3)
(4)
< 0,05
–
(
Ki67
5,75 (1) (5,12–5,9)
3,8 (3,46–4,3)
3,98 (1) (3,9–4,2)
4,28 (3,8–4,7)
PCNA
9,0 (1) (8,47–9,2)
6,2 (5,4–8,2)
9,31 (1) (8,8–9,5)
5,94 (1) (5,4–6,8)
P2–3; P3–4
1,64
(1,2–2,03)
P2–4; P3–4
0,89 (1) (0,74–1,12)
P2–4; P3–4
B L-2
B L-Xs
0,85
(0,77–1,04)
0,72 (1) (0,63–0,97)
1,65
p53
(1)
(1)
(1,37–2,54)
0,64
(1)
(0,42–0,9)
0,56 (1) (0,37–0,8)
1,45
(1)
(0,51–2,5)
1,0
(1)
(0,71–1,4)
0,47 (1) (0,38–0,6)
5,77
(1)
(1,53–11)
7,0
(1)
(6,8–7,8)
5,43
(1)
(1)
3,56
(3,5–6,4)
(1)
3,77 (3,7–3,9)
4,0 (3,7–4,9)
77,3 (1) (69,3–86,2)
64,9 (1) (59,5–71,5)
60,2 (1) (57,2–65)
62 (1) (58,8–65,3)
29,2 (1) (27,3–31,5)
25,7 (1) (22,7–29,6)
26,1 (1) (24,7–26,4)
24,3 (1) (21,3–28,4)
)
P2–4
P2–3; P2–4; P3–4
(3–4,1)
Примечание: АТ – апоптотические тельца; ВБД – вакуольная и балонная дистрофия гепатоцитов; ПН – площадь некроза;
выделенные жирным шрифтом переменные – p < 0,05 в сравнении с контролем; (1) – p < 0,05 в сравнении с
соответствующими сутками (по критерию Вилкоксона).
Таблица 3
Содержание белков-маркёров ядерной пролиферации и апоптоза в печени животных
различных экспериментальных групп через 10 суток после п/к введения ССl4
(1)
(2)
(3)
(4)
(
< 0,05
–
Ki67
2,24 (1–5) (1,9–2,5)
2,57 (2,1–5,5)
2,1 (1–5) (1,8–2,3)
2,1 (1–7) (1,9–2,3)
P2–4
PCNA
2,93 (1–7) (2,3–3,1)
5,38 (7) (4,3–6,3)
4,08 (1–7) (3,6–4,8)
3,1 (1–7) (2,7–3,3)
P2–4; P3–4
B L-2
B L-Xs
1,87
(1, 3, 7)
5,67 (1–7) (5,1–6,4)
0
p53
(1,4–2,2)
(1, 3, 7)
0,15 (1–7) (0,09–0,2)
11,4
2,8
(1–7)
(3–7)
(9–15,5)
(1,4–4,5)
1,06 (0,06–2,4)
1,58
(1, 3, 7)
0
3,27 (3, 7) (3,2–3,3)
32,3
(3)
(30,5–32,1)
0,18 (1) (0,14–5,2)
16,8
3,5
(1–7)
(3–7)
(13,5–6,8)
(1,28–5,2)
(1,4–1,75)
0
0,52 (1–7) (0,42–0,67)
8,9
2,1
(1–7)
(3–7)
(8–9,2)
(1,8–2,15)
)
1,8 (1, 7) (1,66–1,9)
3,6 (3, 5) (3,1–4)
27,4
(3)
(21,7–29)
1,0 (1–7) (0,83–1,1)
16,1
(1–7)
2,7
(13,8–18,5)
(3–7)
(2,4–3)
P2–3; P3–4
P2–3; P3–4
P3–4
P2–3; P3–4
P2–3; P3–4
Примечание: АТ – апоптотические тельца; ВБД – вакуольная и балонная дистрофия гепатоцитов; ПН – площадь некроза;
выделенные жирным шрифтом переменные – p < 0,05 в сравнении с контролем; (1), (1–7), (1, 3, 7), (3), (3, 5), (3–7), (3, 7),
(7)
– p < 0,05 в сравнении с соответствующими сутками (по критерию Вилкоксона).
группой. К 3-м суткам степень повреждения печени
существенно возрастала у всех животных. Однако в
группах с трансплантацией ядер и трансплантацией
митохондрий показатели площади вакуольной и
балонной дистрофии гепатоцитов и площади некроза были достоверно меньше, чем в контрольной
группе (табл. 2).
В последующие сутки было установлено дальнейшее понижение относительной площади некроза и площади вакуольной и балонной дистрофии
гепатоцитов ткани печени. Тем не менее, к концу
эксперимента (10-е сутки) наименьшая величина
этих показателей определялась в опытах с трансплантацией ядер (табл. 3).
Изучение факторов, отражающих динамику
апоптотических и пролиферативных процессов в
повреждённой печени, показало различный уровень и характер их взаимоотношений в разные
периоды развития токсического гепатита. Так, в
первые сутки наблюдения у контрольных животных было обнаружено большее число апоптотических телец, чем в остальных группах (табл. 1).
Это явление сочеталось с более высоким уровнем
одного из индукторов апоптоза – BcL-Xs.
270
На 3-и сутки эксперимента во всех опытных
группах наблюдалось резкое падение количества
апоптотических телец, которое сопровождалось
увеличением ИР ДНК за счёт большей продукции
клетками печени индуктора ядерной пролиферации – PCNA (табл. 2). Вероятно, столь выраженное
торможение апоптотического процесса происходило
в одних случаях вследствие более существенного
усиления синтеза индуктора торможения апоптоза
BcL-2 (трансплантация ядер и трансплантация митохондрий), в других – за счёт меньшей продукции
Bcl-Xs (контрольная группа и группа с трансплантацией клеток) (рис. 1). Межгрупповое сравнение
полученных в этот период данных показало самый
высокий уровень продукции белка-р53 в печени
животных с трансплантацией ядер. В этой же группе
определялись и наибольшие коэффициент торможения апоптоза и ядерной пролиферации (табл. 2).
На 5-е сутки течения токсического гепатита
процесс развития апоптоза полностью прекратился
у животных с трансплантацией ядер и практически
у всех животных контрольной группы, что, повидимому, было связано с увеличением продукции
BcL-2. В остальных экспериментальных группах
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
процесс апоптоза усилился, вероятно, в связи со
значительным повышением синтеза Bcl-Xs (рис.
1). В дальнейшем только у животных экспериментальной группы с трансплантацией митохондрий
явления апоптоза продолжало нарастать и оставаться до конца эксперимента практически на том
же уровне (табл. 3). В группе же с трансплантацией
ядер, начиная с 3-х суток эксперимента, наблюдался наиболее высокий ИР ДНК (рис. 2).
Рис. 1. Динамика изменений соотношения протеинов BcL-2
и Bcl-Xs
-Xs
Xs (КТА) в печени животных с токсическим гепатитом при трансплантации клеток неонатальной
печени, их ядер или митохондрий (медиана, квартили): к – p < 0,05 в сравнении с группой «клетки»;
м – p < 0,05 в сравнении с группой «митохондрии»;
я – p < 0,05 в сравнении с группой «ядра» (по критерию Манна – Уитни).
Рис. 2. Динамика изменения индекса репарации ДНК клеток
печени (ИР ДНК) у животных с токсическим гепатитом при трансплантации клеток неонатальной
печени, их ядер или митохондрий (медиана, квартили): к – p < 0,05 в сравнении с группой «клетки»;
м – p < 0,05 в сравнении с группой «митохондрии»;
я – p < 0,05 в сравнении с группой «ядра» (по критерию Манна – Уитни).
Таким образом, наиболее выраженный протекторный эффект наблюдался в группах с трансплантацией ядер, что проявлялось в большей скорости
восстановления структуры печени, уменьшении
апоптоза и усилении процессов репарации ДНК.
В связи с этим нами была предпринята попытка
исследовать характер зависимости факторов, игра-
ющих важную роль в механизмах апоптоза и пролиферации, от изменения изучаемых показателей
за весь период наблюдения у животных различных
экспериментальных групп. Для этого использовались модули множественной регрессии и общих
линейных моделей (GLM). В качестве зависимых
переменных были выбраны три семейства белков:
белок-р53, ингибитор апоптоза Bcl-2 и индуктор
ядерной пролиферации PCNA.
Достаточно значимая зависимость между
уровнем белка-р53 и предикторами определялась в контрольной группе животных (R2 = 0,72;
p < 0,0000). Уровень накопления белка-р53 в этой
группе был сопряжен с уровнем индуктора ядерной пролиферации – PCNA – и уровнем одного
из индукторов апоптоза – BcL-Xs (табл. 4). Вторая
модель множественной регрессии, которая отражала сильное влияние независимых факторов
на уровень продукции белка-р53, была получена
на животных с трансплантацией митохондрий
(R2 = 0,73; p < 0,0000). Изменение синтеза белка
Bcl-2 клетками печени животных этой группы оказывало более существенное влияние на продукцию
белка-р53 (R2 = 0,41; p < 0,001), чем отклонения
уровня индуктора ядерной пролиферации – PCNA
(R2 = 0,32; p < 0,002) (табл. 4). В группах с трансплантацией клеток и трансплантацией ядер не удалось
выявить доминирующие факторы, хотя наибольшая вероятность отклонения уровня белка-р53
была связана с изменением степени поражения
гепатоцитов дистрофическим процессом.
Изменение уровня белка-репрессора апоптоза
Bcl-2 больше всего зависело от содержания белка
пролифирации Ki67 в печени животных с трансплантацией ядер (R2 = 0,70; p < 0,0002) (табл. 4).
Есть основания полагать, что изменение продукции
BcL-2 с большей вероятностью детерминировало
синтез Ki67, а не наоборот. В отличие от опытов
с трансплантацией ядер, введение митохондрий
обусловило иные взаимоотношения между индуктором торможения апоптоза и его предикторами.
Однако довольно низкая вероятность развития
этих отношений (R2 = 0,33; p < 0,003) не позволяет
считать данную регрессионную модель достаточно
устойчивой, а значит, адекватной происходящему
процессу. Недостаточно устойчивые значения коэффициентов регрессии были установлены и в модели
зависимости уровня Bcl-2 у животных контрольной
группы (R2 = 0,65; p < 0,001). В то же время анализ
регрессионной зависимости Bcl-2, проведенный
с данными, полученными у животных с трансплантацией клеток, позволил выявить достаточно
тесную согласованность изменений содержания
этого протеина с белком-р53 (R2 = 0,59; p < 0,0000)
и в незначительной степени – с PCNA (R2 = 0,15;
p < 0,001). При этом максимальное падение уровня
белка-р53 в клетках поврежденной печени с высокой
вероятностью растормаживало продукцию индуктора торможения апоптоза (табл. 4). По результатам,
полученным у животных контрольной группы и в
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
271
ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
Таблица 4
Влияние различных эндогенных факторов печени на содержание белка-р53, синтез индуктора торможения
апоптоза (BCL-2) и синтез индуктора ядерной пролиферации (PCNA) при токсическом гепатите у животных
контрольной группы (1) и с трансплантацией клеток неонатальной печени (2), их ядер (3) или митохондрий (4)
R2
-53
B L-2
PCNA
1. –3,11 + 0,77 × PCNA(0,66) + 0,3 × B L-Xs(0,06)
0,72
4. 1,97 – 1,33 × BCL-2(0,41) + 0,38 × PCNA(0,32)
0,73
1. 3,42 – 0,26 × -53(0,41) + 0,06 ×
0,65
(0,41) – 0,51 × Ki67(0,10)
2 1,54 – 0,52 × -53(0,59) + 0,22 × PCNA(0,15)
0,74
3. 2,23 – 0,27 × Ki67(0,70) + 0,05 ×
0,78
(0,08)
4. 1,61 – 0,37 × -53(0,11) + 0,24 × PCNA(0,23)
0,33
1. 5,77 + 0,85 × -53(0,66) – 0,56 × B L-Xs(0,17)
0,83
2. 8,77 – 1,15 × B L-Xs(0,76)
0,76
< 0,0000
Примечание: R2 – коэффициент общей регрессии, в скобках представлены коэффициенты частной регрессии.
группе с трансплантацией митохондрий, не удалось
найти надёжных математических моделей линейной
зависимости уровня BcL-2 от изучаемых факторов.
Зависимость уровня индуктора ядерной пролиферации – PCNA – от исследуемых предикторов
была обнаружена в контрольной группе (R2 = 0,83;
p < 0,0000), где наиболее значимым предиктором
являлся белок р-53 (R2 = 0,66; p < 0,0002). Кроме
того в группе с трансплантацией клеток была отмечена зависимость PCNA от уровня индукторов
апоптоза – BcL-Xs (R2 = 0,76; p < 0,001) (табл. 4). В
группах с трансплантацией ядер и трансплантацией
митохондрий линейной зависимости уровня PCNA
от изучаемых факторов обнаружить не удалось.
Известно, что ген-онкосупрессор wt-р53 и соответствующий протеин осуществляют постоянный
мониторинг состояния ДНК в каждой отдельной
клетке организма. В норме ген wt-р53 функционирует как «молекулярный полицейский», осуществляющий защиту генома от повреждений [7]. В ходе
нашего эксперимента было обнаружено снижение
уровня р53 в контрольной группе и значительное
его увеличение в группе с трансплантацией ядер по
отношению к другим экспериментальным группам
(табл. 1–3). В то же время с помощью тех методов
регрессионного анализа, которые мы использовали, в группе с трансплантацией ядер не удалось
выявить четкой зависимости между исследуемыми
показателями. В связи с этим мы предполагаем, что
трансплантированные ядра неонатальных клеток,
либо их отдельные компоненты могли вызывать
непосредственную экспрессию гена wt-р53 в поврежденных клетках. Возможно, результатом такого
взаимодействия являлся запуск выработки модифицированного белка р53, ответственного за пролиферацию клеток и торможение процессов апоптоза, что
подтверждается данными, полученными в группе с
трансплантацией ядер в ходе эксперимента.
ВЫВОДЫ
Вся совокупность данных показывает, что
трансплантация ядер неонатальных клеток печени
в условиях развития экспериментального токсиче272
ского гепатита приводила к большей сохранности
клеток поврежденной печени, чем при трансплантации клеток и митохондрий. При этом отмечался
меньший уровень поражения гепатоцитов дистрофическим и некротическим процессом к концу
эксперимента (10-е сутки) и определялся наиболее
высокий индекс репарации ДНК клеток, что указывает на наличие у них более активного процесса
восстановления пораженной паренхимы печени,
чем в других экспериментальных группах. Причем
эти явления сопрягались с процессами торможения
апоптоза в поврежденном органе.
Анализ взаимоотношения апоптоза и пролиферации в поврежденном органе свидетельствовал
о том, что трансплантированные клетки, ядра и
митохондрии оказывают неоднозначное действие
на исследуемые процессы. Более выраженный протекторный эффект при трансплантации ядерной
фракции неонатальных гепатоцитов был обусловлен, по-видимому, пролонгированной индукцией
программы самообновления клеток и внутриклеточных механизмов адаптации, связанных, в том
числе, с более сбалансированной продукцией
проапоптотических белков и белков-модуляторов
пролиферативного процесса. Кроме того, полученные данные свидетельствуют о возможном прямом
или косвенном влиянии ядерного трансплантата на
геном клетки поврежденного органа реципиента.
Работа выполнена при поддержке Программы
фундаментальных научных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине».
ЛИТЕРАТУРА
1. Атеросклероз и клеточная терапия / под
ред. А.А. Руновича, Ю.И. Пивоваров, Т.Е. Курильской. – Иркутск: ОАО Иркутский «Дом печати»,
2005. – 305 с.
2. Бельков А.В., Писаревский А.А. Живые
изолированные клетки печени, их свойства и клиническое применение // Анестезиология и реаниматология. – 1991. – № 3. – С. 75–77.
3. Берсенев А.В., Крашенинников М.Е., Онищенко А.Н. Клеточная терапия дислипидемий и
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2011, ¹ 4 (80), ×àñòü 2
атеросклероза (аналитический обзор) // Вестник
трансплантологии и искусственных органов. –
2001. – № 2. – С. 46–53.
4. Дорохов Д.Б., Клоке Э. Быстрая и экономичная технология RAPD анализа растительных геномов // Генетика. – 1997. – Т. 33. – С. 443–450.
5. Дроговоз С.М., Сальникова С.И., Скакун Н.П., Слышков В.В. Методические рекомендации по экспериментальному изучению желчегонной, холеспазмолитической, холелитиазной и гепатопротекторной активности новых лекарственных
средств. – Киев: МЗУ, ФК Украины, 1994. – 46 с.
6. Лепехова С.А., Апарцин К.А., Зарицкая Л.В.
Влияние ксенотрансплантации культуры клеток
печени на изменения неспецифической резистентности организма при остром токсическом
повреждении печени // Сибирский мед. журнал. –
2009. – № 7. – С. 101–104.
7. Райхлин И.Т., Райхлин А.Н. Регуляция и проявления апоптоза в физиологических условиях и в
опухолях // Вопросы онкологии. – 2002. – Т. 48,
№ 2. – С. 159–169.
8. Черкашина Д.В., Петренко А.Ю. Гепатопротекторное действие цитозоля эмбриональных
тканей и его термостабильной фракции при тетрахлорметаниндуцированном гепатите у крыс
// Клеточные технологии в биологии и медицине. – 2006. – № 2. – С. 117.
9. Heping Y., Liu K.X. Effects of hepatocyte
growth factor on glutathione synthesis, growth, and
apoptosis is cell // Exp. Cell. Res. – 2008. – Vol. 314,
N 2. – Р. 398–412.
10. Zou Y., Gong D.Z., Mei M.H., Zhang W.Q.
Protective effect of hepatocyte growth factor on
hepatocyte poisoning by carbon tetrachloride and
related gene expression in rats // Sheng Li Xue Bao. –
2000. – Vol. 52 (1). – P. 59–63.
Сведения об авторах
Пивоваров Юрий Иванович – доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник научного отдела коронарного атеросклероза Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск,
мкр. Юбилейный, 100; тел.: 8 (3952) 46-55-56)
Курильская Татьяна Ефимовна – доктор медицинских наук, заведующая научным отделом коронарного атеросклероза
Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск, мкр. Юбилейный, 100;
тел.: 8 (3952) 46-55-56)
Сергеева Анна Сергеевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научного отдела коронарного
атеросклероза Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск, мкр. Юбилейный, 100; тел.: 8 (904) 112-55-51, 8 (3952) 46-55-56; е-mail: [email protected])
Бабушкина Инна Викторовна – младший научный сотрудник научного отдела коронарного атеросклероза Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск, мкр. Юбилейный, 100;
тел.: 8 (924) 639-18-70; e-mail: [email protected])
Клинова Светлана Николаевна – младший научный сотрудник научного отдела коронарного атеросклероза Научного
центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск, мкр. Юбилейный, 100)
Бадуев Борис Кузьмич – кандидат биологических наук, младший научный сотрудник научного отдела коронарного атеросклероза Научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (664079, г. Иркутск, мкр. Юбилейный,
100)
Голубев Сергей Степанович – кандидат медицинских наук, доцент, заведующий отделом патоморфологии и цитологии Иркутского областного консультативного диагностического центра (664047, г. Иркутск, ул. Байкальская, 109;
тел.: 8 (3952) 21-12-38)
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
273