TY - JOUR

T1 - ОСТЕОГЕННАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА ОСТЕОБЛАСТОВ ЧЕЛОВЕКА IN VITRO АССОЦИИРОВАНА СО СЛАБЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ИХ ПРОТЕОМНОГО ПРОФИЛЯ

AU - Хворова, Ирина Александровна

AU - Костина, Дарья Алексеевна

AU - Зайнуллина, Божана Радиковна

AU - Фефилова, Елизавета Алексеевна

AU - Громова, Е. С.

AU - Тихилов, Рашид Муртузалиевич

AU - Божкова, Светлана Анатольевна

AU - Середа, Андрей Петрович

AU - Карелкин, В. В.

AU - Малашичева, Анна Борисовна

AU - Лобов, Арсений

N1 - Conference code: VIII

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Заживление переломов представляет собой сложный процесс, при котором основными источникамиклеток-предшественников остеобластов становятся надкостница и эндост. Мезенхимные стволовые клеткикостного мозга также участвуют в этом процессе, однако не в качестве основного источника предшественниковостеобластов, а путем секреции цитокинов и хемокинов, которые способствуют остеогенной и хондрогеннойдифференцировке. Тем не менее, большинство экспериментов по остеогенной дифференцировке in vitro быловыполнено именно на модели МСК. Клеточные механизмы и сигнальные каскады, лежащие в основе диф-ференцировки предшественников остеобластов во взрослой кости, до сих пор недостаточно изучены. Изу-чение ранних механизмов дифференцировки остеобластов, выделенных из костей взрослых людей, важнодля понимания молекулярных механизмов индукции остеогенной дифференцировки в зрелой кости.Целью нашей работы стало сравнение протеомов остеобластов, выделенных из костей взрослых пациен-тов, при стандартном культивировании in vitro и на ранней стадии остеогенной дифференцировки. Для этогомы выделили первичные культуры остеобластов из фрагментов бедренной кости и индуцировали их остео-генную дифференцировку. На пятый день остеогенной дифференцировки выделяли белок и проводилипротеомный анализ полученных образцов. Параллельно проводили иммуноцитохимическую окраску на ос-новные маркеры остеогенной дифференцировки и оценивали уровень минерализации внеклеточного мат-рикса.При культивировании в стандартных условиях в остеобластах выявляются маркеры поздних стадий остеоген-ной дифференцировки, в том числе BMP-2/4, остеокальцин, остеопонтин и RUNX2. Тем не менее, минера-лизация внеклеточного матрикса происходит только после индукции остеогенной дифференцировки.Протеомный анализ выявил слабые различия между остеобластами до и после остеогенной дифференци-ровки. Образцы контрольных и дифференцированных клеток формируют отдельные кластеры при анализеглавных компонент (PCA), но было выявлено только девять статистически значимых дифференциально экс-прессирующихся белков между контрольными и дифференцируемыми остеобластами.Таким образом, несмотря на способность к пролиферации in vitro, эти клетки имеют протеом, сходный созрелыми остеобластами. По-видимому, в них уже экспрессируются все основные белки, необходимые дляформирования костной ткани. Однако переход к кальцификации внеклеточного матрикса все же требуетнебольшого физиологического сдвига, который нам удалось детектировать при помощи протеомных ме-тодов.Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 20-74-10077).

AB - Заживление переломов представляет собой сложный процесс, при котором основными источникамиклеток-предшественников остеобластов становятся надкостница и эндост. Мезенхимные стволовые клеткикостного мозга также участвуют в этом процессе, однако не в качестве основного источника предшественниковостеобластов, а путем секреции цитокинов и хемокинов, которые способствуют остеогенной и хондрогеннойдифференцировке. Тем не менее, большинство экспериментов по остеогенной дифференцировке in vitro быловыполнено именно на модели МСК. Клеточные механизмы и сигнальные каскады, лежащие в основе диф-ференцировки предшественников остеобластов во взрослой кости, до сих пор недостаточно изучены. Изу-чение ранних механизмов дифференцировки остеобластов, выделенных из костей взрослых людей, важнодля понимания молекулярных механизмов индукции остеогенной дифференцировки в зрелой кости.Целью нашей работы стало сравнение протеомов остеобластов, выделенных из костей взрослых пациен-тов, при стандартном культивировании in vitro и на ранней стадии остеогенной дифференцировки. Для этогомы выделили первичные культуры остеобластов из фрагментов бедренной кости и индуцировали их остео-генную дифференцировку. На пятый день остеогенной дифференцировки выделяли белок и проводилипротеомный анализ полученных образцов. Параллельно проводили иммуноцитохимическую окраску на ос-новные маркеры остеогенной дифференцировки и оценивали уровень минерализации внеклеточного мат-рикса.При культивировании в стандартных условиях в остеобластах выявляются маркеры поздних стадий остеоген-ной дифференцировки, в том числе BMP-2/4, остеокальцин, остеопонтин и RUNX2. Тем не менее, минера-лизация внеклеточного матрикса происходит только после индукции остеогенной дифференцировки.Протеомный анализ выявил слабые различия между остеобластами до и после остеогенной дифференци-ровки. Образцы контрольных и дифференцированных клеток формируют отдельные кластеры при анализеглавных компонент (PCA), но было выявлено только девять статистически значимых дифференциально экс-прессирующихся белков между контрольными и дифференцируемыми остеобластами.Таким образом, несмотря на способность к пролиферации in vitro, эти клетки имеют протеом, сходный созрелыми остеобластами. По-видимому, в них уже экспрессируются все основные белки, необходимые дляформирования костной ткани. Однако переход к кальцификации внеклеточного матрикса все же требуетнебольшого физиологического сдвига, который нам удалось детектировать при помощи протеомных ме-тодов.Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 20-74-10077).

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=49799253

UR - https://elibrary.ru/download/elibrary_49799253_71826608.pdf

M3 - тезисы

VL - 64

SP - 758

EP - 759

JO - Цитология

JF - Цитология

SN - 0041-3771

IS - 7

T2 - VIII молодёжная школа-конференция по молекулярной биологии и генетическим технологиям ИНЦ РАН

Y2 - 11 October 2022 through 14 October 2022

ER -