EA019365B1 - The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects - Google Patents

The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects Download PDF

Info

Publication number
EA019365B1
EA019365B1 EA201201629A EA201201629A EA019365B1 EA 019365 B1 EA019365 B1 EA 019365B1 EA 201201629 A EA201201629 A EA 201201629A EA 201201629 A EA201201629 A EA 201201629A EA 019365 B1 EA019365 B1 EA 019365B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cells
cell
stem cells
magnetic field
stem
Prior art date
Application number
EA201201629A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201201629A1 (en
Inventor
Елена Владимировна ОРЛОВА
Евгений Ильич МАЕВСКИЙ
Владимир Константинович КЛУБКОВ
Original Assignee
Елена Владимировна ОРЛОВА
Евгений Ильич МАЕВСКИЙ
Владимир Константинович КЛУБКОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Елена Владимировна ОРЛОВА, Евгений Ильич МАЕВСКИЙ, Владимир Константинович КЛУБКОВ filed Critical Елена Владимировна ОРЛОВА
Priority to EA201201629A priority Critical patent/EA019365B1/en
Publication of EA201201629A1 publication Critical patent/EA201201629A1/en
Publication of EA019365B1 publication Critical patent/EA019365B1/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of biotechnology, medicine, pharmacology, cell biology and bioengineering and other fields of biology and medicine which use stem and progenitor cells of different levels of differentiation and differentiated cells of various tissues, particularly for accelerated growth and creation of donor bioimplant or autoimmune human and/or animal stem cells. Technical effect on which the invention is directed is the boosting (activation) of stem cell proliferation and increased resistance to the adverse effects of human and animal stem cells which is not associated with the negative impact of high-frequency electromagnetic fields. Technical result is achieved by treating the cell culture by weak and low-frequency magnetic field collinear with the static magnetic field of the Earth. When using the proclaimed method the following is observed: 1) the increase of the number of stem cells in culture after exposure to a weak magnetic field characteristic for a given cell culture doubling half period, for example, the number of cells increased more than 2.5 times per 24 hours (shown with full doubling of intact cells taken equal to 48 hours); 2) the increase of the intrinsic magnetic radiation amplitude of the primary stem cells culture measured by a SQUID magnetometry that indicates their increased activity; 3) 2 times increased stability of human stem cells to the development of apoptosis and cell synchronization is predominantly in the G1 phase of the cell cycle.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, медицины, фармакологии, клеточной биологии и биоинженерии и может быть использовано в других отраслях биологии и медицины, в которых используются стволовые и прогениторные клетки разного уровня дифференцировки и зрелые дифференцированные клетки различных тканей, в частности, для ускоренного создания биоимплантов из донорских или аутоиммунных стволовых клеток человека и/или животных.The invention relates to the field of biotechnology, medicine, pharmacology, cell biology and bioengineering and can be used in other branches of biology and medicine, which use stem and progenitor cells of different levels of differentiation and mature differentiated cells of various tissues, in particular, for the accelerated creation of bioimplants from donor or autoimmune stem cells of humans and / or animals.

Предлагаемый способ предназначен для активации пролиферации стволовых клеток и повышения устойчивости к неблагоприятным воздействиям тканей человека и животных.The proposed method is designed to activate the proliferation of stem cells and increase resistance to adverse effects of human and animal tissues.

В настоящее время существует большое число технических решений, в которых предлагаются различные способы биофизического воздействия на клетки растений и животных (патент РФ № 2332841, опубликован 10.09.2008; патент РФ № 2314844, опубликован 20.01.2008; патент РФ № 2174850, опубликован 20.10.2001; патент РФ № 2049501, опубликован 10.12.1995; патент РФ № 2158147, опубликован 27.10.2000). Общие недостатки, объединяющие эти изобретения, заключаются в длительности воздействия (не менее 3 суток), многостадийности методов и воздействии на биоматериал экстремальными нагрузками.Currently, there are a large number of technical solutions that offer various methods of biophysical effects on plant and animal cells (RF patent No. 2332841, published September 10, 2008; RF patent No. 2314844, published January 20, 2008; RF patent No. 2174850, published October 20. 2001; RF patent No. 2049501, published on December 10, 1995; RF patent No. 2158147, published on October 27, 2000). Common disadvantages that combine these inventions are the duration of exposure (at least 3 days), multi-stage methods and exposure to biomaterial with extreme loads.

Наиболее близким к предлагаемому нами способу является патент РФ № 2405599 (опубликован 10.12.2010). Способ по патенту РФ № 2405599 включает облучение биообъекта внешним электромагнитным полем с изменяемыми параметрами. Облучение осуществляют в живом организме в зоне анатомического расположения красного костного мозга электромагнитным излучением крайне высокой частоты в диапазоне 35-80 ГГц, с поверхностной плотностью потока энергии в диапазоне 0,1-10 мВт/см2, модулированным по амплитуде, с изменением частоты модуляции в диапазоне 4-10 Гц. Плотность потока 0,1-10 мВт/см2. Способ обеспечивает активацию образования стволовых клеток красного костного мозга при одновременной стимуляции процессов пролиферации и дифференцировки клеток красного костного мозга в организме.Closest to our proposed method is a patent of the Russian Federation No. 2405599 (published December 10, 2010). The method according to RF patent No. 2405599 includes irradiating a biological object with an external electromagnetic field with variable parameters. Irradiation is carried out in a living organism in the area of the anatomical location of the red bone marrow by electromagnetic radiation of extremely high frequency in the range of 35-80 GHz, with a surface energy flux density in the range of 0.1-10 mW / cm 2 , modulated in amplitude, with a change in the modulation frequency in range of 4-10 Hz. The flux density of 0.1-10 mW / cm 2 . The method provides activation of the formation of stem cells of red bone marrow while stimulating the proliferation and differentiation of red bone marrow cells in the body.

Недостатком изобретения является то, что электромагнитное излучение гигагерцовых частот является опасным воздействием по отношению к биологическим объектам, в частности к несущим законсервированную в нуклеопротеидах стволовых клеток генетическую информацию, жестко сохраняемую в отличие от клеток другого рода.The disadvantage of the invention is that electromagnetic radiation of gigahertz frequencies is a dangerous effect in relation to biological objects, in particular, carrying genetic information that is preserved in stem cell nucleoproteins, which is rigidly stored in contrast to cells of a different kind.

Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является активация пролиферации стволовых клеток и повышение устойчивости к неблагоприятным воздействиям стволовых клеток человека и животных, не связанное с негативным воздействием высокочастотного электромагнитного поля. Технический результат достигается с помощью обработки культуры клеток слабым магнитным полем низкой частоты. В предлагаемом способе действующим фактором является слабое переменное магнитное поле, коллинеарное полю Земли, магнитная индукция В и частота £ которого определяется формулой, предложенной В.В.Ледневым (Леднев В.В. Биологические эффекты крайне слабых переменных магнитных полей: идентификация первичных мешеней. В книге Моделирование геофизических процессов. 2003, 130-136),The technical result to which the invention is directed is the activation of stem cell proliferation and increased resistance to adverse effects of human and animal stem cells, not associated with the negative effects of a high-frequency electromagnetic field. The technical result is achieved by processing the cell culture with a weak magnetic field of low frequency. In the proposed method, the acting factor is a weak alternating magnetic field collinear to the Earth’s field, magnetic induction B and frequency которого of which is determined by the formula proposed by V.V. Lednev (Lednev V.V. Biological effects of extremely weak alternating magnetic fields: identification of primary meshes. B book Modeling of geophysical processes. 2003, 130-136),

В= Вос + Влс со$2$1, где Всс и ВАС - величины магнитной индукции постоянной (от поля Земли) и переменной компонент поля (задаваемой магнитным генератором) соответственно;B = Vos + Vls with $ 2 $ 1, where V ss and B AC are the values of the magnetic induction of the constant (from the Earth’s field) and the variable field components (specified by the magnetic generator), respectively;

/ - частота переменной компоненты./ is the frequency of the variable component.

При этом частоты / переменного магнитного поля, известные как резонансные для иона Са2+ в клетке, выбирались из диапазона £=25-42 Гц.In this case, the frequencies / alternating magnetic fields, known as resonant for the Ca 2+ ion in the cell, were selected from the range £ = 25-42 Hz.

Использованное низкочастотное магнитное поле не обладает резонансно-разрушительными свойствами, сравнимо по величине напряженности с магнитным полем Земли и коллинеарно ему.The low-frequency magnetic field used does not have resonant-destructive properties, comparable in magnitude to the Earth’s magnetic field and collinear to it.

Достижение технического результата в способе подтверждается тем, что в стволовых клетках человека, подвергшихся облучению по предлагаемому нами способу, происходит активация целого ряда внутриклеточных процессов, а именно, поляризация клеточной мембраны, изменение суммарного дипольного момента клетки, активация (ускорение) процесса удвоения центриолей, а также изменение ориентации митотического веретена и структурно-функциональные перестройки факторов стволовости [Орлова Е.В. Влияние структурно-функциональных особенностей факторов стволовости на ассиметричное деление клетки и регуляцию апоптоза. Биомедицинский журнал Меб1те.ги, 2009, т. 10, с. 113-126.], совокупность действия которых подготавливает стволовые клетки к направленной дифференцировке и ускоренной пролиферации в задаваемом направлении.The achievement of the technical result in the method is confirmed by the fact that in human stem cells subjected to irradiation by our proposed method, a number of intracellular processes are activated, namely, polarization of the cell membrane, change in the total dipole moment of the cell, activation (acceleration) of the process of doubling centrioles, and also a change in the orientation of the mitotic spindle and structural and functional rearrangements of stem factors [Orlova E.V. The influence of structural and functional characteristics of stem factors on asymmetric cell division and regulation of apoptosis. Biomedical journal Meb1te.gi, 2009, v. 10, p. 113-126.], The totality of which prepares stem cells for directed differentiation and accelerated proliferation in a given direction.

На фиг. 1 показано увеличение количества мезенхимальных стволовых клеток (МСК) человека после их облучения в переменном магнитном поле ВАС=89,4 мкТл; частота £=37,1 Гц; температура термостатируемой ячейки 37°С в течение 24 ч (половина от стандартного срока периода удвоения) - (А - среда окислена, имеет светло-коричневый цвет), по сравнению с клетками, культивируемыми без воздействия низкочастотного магнитного поля (Б - среда кондиционирована, имеет цвет стандартный для α-МЕМ).In FIG. 1 shows an increase in the number of human mesenchymal stem cells (MSCs) after irradiation in an alternating magnetic field B AC = 89.4 μT; frequency £ = 37.1 Hz; the temperature of the thermostatically controlled cell is 37 ° C for 24 hours (half of the standard period of the doubling period) - (A - medium is oxidized, has a light brown color), compared with cells cultured without exposure to a low-frequency magnetic field (B - medium is conditioned, has color standard for α-MEM).

На фиг. 2 приведены результаты проточной цитометрии культуры стволовых клеток, обработанной согласно предлагаемому способу, А - контроль, Б - культура после обработки предложенным способом.In FIG. 2 shows the results of flow cytometry of a stem cell culture processed according to the proposed method, A - control, B - culture after treatment by the proposed method.

На фиг. 3 представлены результаты электрофореза и продуктов ПЦР.In FIG. 3 presents the results of electrophoresis and PCR products.

- 1 019365- 1 019365

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

Эксперимент проводился на мезенхимальных стволовых клетках (МСК), выделенных из жира человека (предоставлены компанией Биолот, СПб). Период удвоения этих клеток исходно составляет порядка 48 ч. Клетки были взяты в 3 пассаже и помещены в культуральные флаконы Т25 со стандартной для этого типа клеток средой α-МЕМ. Поставлены следующие эксперименты: опыт и контроль, в каждом из которых использовали порядка 200 тыс. кл./мл.The experiment was conducted on mesenchymal stem cells (MSCs) isolated from human fat (provided by Biolot, St. Petersburg). The doubling period of these cells is initially about 48 hours. The cells were taken in passage 3 and placed in T 25 culture bottles with α-MEM medium standard for this type of cell. The following experiments were performed: experience and control, in each of which about 200 thousand cells / ml were used.

В эксперименте было измерено постоянное магнитное поле Земли, которое составило ВСС=48,6 мкТл; и с помощью намагничивающей системы было установлено переменное магнитное поле ВАС=89,4 мкТл; частота 1=37,1 Гц, коллинеарное полю Земли согласно приведенной выше формулеIn the experiment, the Earth’s constant magnetic field was measured, which amounted to V SS = 48.6 μT; and with the help of a magnetizing system, an alternating magnetic field B AC = 89.4 μT was established; frequency 1 = 37.1 Hz, collinear to the Earth's field according to the above formula

В- Вос + Вас соз2тф, где ВАс - амплитуда внешнего магнитного поля, Тл;B- Vos + Vas soztf, where VAc is the amplitude of the external magnetic field, T;

- его частота, Тл;- its frequency, T;

время облучения 24 ч, температура термостатируемой ячейки 37°С.irradiation time 24 h; temperature of thermostatic cell 37 ° С.

В приведенном эксперименте далее клетки были пересажены в экспериментальные ячейки в экстремальных условиях при повышенной плотности, близкой к максимальной для данного типа клеток. При этом микроскопирование выявляет эффект уменьшения числа дендритных отростков, и клетки выстраиваются в колонны, появление которых является первым визуальным показателем готовности клеток к дифференцировке в фибробласты (т.е. создавались неблагоприятные условия, которые повышали вероятность утраты культивируемыми клетками свойств стволовых клеток). Через 24 ч экспозиции в слабом магнитном поле (вне СО2-инкубатора, без стабилизации рН среды) наблюдалось увеличение числа дендритных отростков у клеток до базального уровня стандарта для данной культуры стволовых клеток, т.е. максимальное ветвление дендритов и распластывание клеток наблюдались даже при наличии окисленной среды (фиг. 1А). При этом в опыте происходило увеличение количества клеток в 2,8 раза, т.е. происходило ускорение роста культуры (фиг. 1), несмотря на некондиционные условия культивирования.In the above experiment, cells were transplanted into experimental cells under extreme conditions at an increased density close to the maximum for this type of cell. At the same time, microscopy reveals the effect of reducing the number of dendritic processes, and the cells line up in columns, the appearance of which is the first visual indicator of the readiness of cells for differentiation into fibroblasts (i.e., adverse conditions were created that increased the likelihood of cultured cells losing their stem cell properties). After 24 hours of exposure in a weak magnetic field (outside the CO 2 incubator, without stabilizing the pH of the medium), an increase in the number of dendritic processes in cells was observed to the basal level of the standard for this stem cell culture, i.e. the maximum branching of dendrites and the spreading of cells were observed even in the presence of an oxidized medium (Fig. 1A). Moreover, in the experiment there was an increase in the number of cells by 2.8 times, i.e. there was an acceleration in the growth of culture (Fig. 1), despite the substandard cultivation conditions.

Таким образом, обработка клеток с помощью низкочастотного магнитного поля в выбранном диапазоне с вышеописанными входными значениями не только ускоряет рост культуры стволовых клеток человека в 2,8 раза, но и минимизирует действие негативного сдвига рН, поддерживая пролиферацию и дифференцировку. Иными словами, в данной системе реализуется некое условие отбора на собственную стабильность системы (минимизируется суммарная энтальпия системы (клетки)), и, как следствие, минимизируется спонтанное возмущения в системе, вызванное, например, неоптимальным режимом культивирования. Повышение амплитуды собственного излучения первичной культуры стволовых клеток, зафиксированное с помощью СКВИД-магнитометра, свидетельствует об их возросшей активности.Thus, the processing of cells using a low-frequency magnetic field in the selected range with the above input values not only accelerates the growth of human stem cell culture by 2.8 times, but also minimizes the effect of the negative pH shift, supporting proliferation and differentiation. In other words, in this system, a certain selection condition is realized for the system’s own stability (the total enthalpy of the system (cell) is minimized), and, as a result, spontaneous disturbances in the system are minimized, caused, for example, by a non-optimal cultivation mode. An increase in the amplitude of the intrinsic radiation of the primary stem cell culture, recorded with a SQUID magnetometer, indicates their increased activity.

Обработанные стволовые клетки в меньшей мере подвергаются апоптозу и совершают более синхронные переходы по фазам клеточного цикла, что иллюстрируется фиг. 2.Treated stem cells undergo apoptosis to a lesser extent and make more synchronous transitions in the phases of the cell cycle, as illustrated in FIG. 2.

Также были проанализированы результаты экспрессии генов после активации пролиферации в переменном магнитном поле в течение характерного для данной культуры клеток полупериода удвоения стволовых клеток человека. В контрольных и опытных клетках сравнивали уровни мРНК для исследования экспрессии генов, участвующих в регуляции клеточного цикла, процессов пролиферации, дифференцировки, клеточной гибели: сус11пЭ1 (официальный символ: ССИО1), сус11пЕ1 (ССИЕ1), р21/\\аГ (СОКМА), ЕгЬВ3 (ЕВВВ3), к167 (ΜΚΙ67), ΜΌΚ.1 (АВСВ1), р16 (СПКЫ2А), р27/к1р (СОКМВ), ΥΒ1 (УВХ1), Ьах (ВАХ), Ьак (ВАК1), Ьс1ХЬ (ВСЬ2Ь1), Ьс12 (ВСЬ2), Го8 (РО8), тус (МУС), газ (НКА81), Ьад (ВАО1).The results of gene expression after activation of proliferation in an alternating magnetic field were also analyzed during the half-period of the doubling of human stem cells characteristic of a given cell culture. In control and experimental cells, mRNA levels were compared to study the expression of genes involved in the regulation of the cell cycle, proliferation, differentiation, and cell death processes: cus11pE1 (official symbol: CCIO1), cus11pE1 (CCIE1), p21 / \\ aH (SOKMA), ErB3 (EBBB3), k167 (ΜΚΙ67), ΜΌΚ.1 (ABCB1), p16 (SPKY2A), p27 / k1p (SOKMV), ΥΒ1 (UVKh1), bax (BAC), bak (BAK1), bc1Xb (BK2B1), bc12 ( BC2), Go8 (PO8), tus (ICC), gas (NKA81), bad (BAO1).

Выделение тотальной РНК.Isolation of total RNA.

Для анализа были представлены суспензии контрольных и опытных клеток (~10-12х106). Клетки центрифугировали 10 мин при 4000 д, клеточные осадки ресуспендировали в 2 мл лизирующего раствора, содержащего 4 М гуанидинизотиоцианата, 0,02 М цитрата натрия, 0,5% саркозила, 0,1М меркаптоэтанола. Затем добавляли 1/10 часть 1М ацетата натрия рН 4,4. После перемешивания добавляли равный объем фенола, уравновешенного водой, и 1,5 объема смеси хлороформа и изоамилового спирта (24:1). Смесь перемешивали на вортексе и инкубировали 15 мин при 2-8°С. Далее пробирки центрифугировали в бакет-роторе 20 мин при 4000 д с охлаждением. Верхнюю фазу переносили в другую пробирку. К ней добавляли равный объем смеси фенол-хлороформ (2:1), перемешивали на вортексе и повторно центрифугировали 20 мин при 4000 д. К верхней фазе добавляли равный объем изопропилового спирта и оставляли на ночь при -20°С. Затем центрифугировали 20 мин при 4000 д, осадок промывали 80% этанолом и растворяли в 100 мкл воды, обработанной диэтилпирокарбонатом. К раствору РНК добавляли 1/20 объема 4М ЫС1 и 2 объема этанола. Выделенную РНК хранили при -20°С. Концентрацию выделенной РНК измеряли с помощью спектрофотометра 8тай§рес р1из (ВюВаб).Suspensions of control and experimental cells (~ 10-12 × 10 6 ) were presented for analysis. Cells were centrifuged for 10 min at 4000 d, cell pellets were resuspended in 2 ml of a lysing solution containing 4 M guanidine isothiocyanate, 0.02 M sodium citrate, 0.5% sarcosyl, 0.1 M mercaptoethanol. Then 1/10 part of 1M sodium acetate pH 4.4 was added. After stirring, an equal volume of phenol balanced with water and 1.5 volumes of a mixture of chloroform and isoamyl alcohol (24: 1) were added. The mixture was vortexed and incubated for 15 minutes at 2-8 ° C. Next, the tubes were centrifuged in a bucket rotor for 20 min at 4000 d with cooling. The upper phase was transferred to another tube. An equal volume of a phenol-chloroform mixture (2: 1) was added to it, stirred on a vortex and centrifuged again for 20 min at 4000 d. An equal volume of isopropyl alcohol was added to the upper phase and left overnight at -20 ° С. Then it was centrifuged for 20 min at 4000 d, the precipitate was washed with 80% ethanol and dissolved in 100 μl of water treated with diethyl pyrocarbonate. 1/20 volume of 4M LiCl and 2 volumes of ethanol were added to the RNA solution. The isolated RNA was stored at -20 ° C. The concentration of the isolated RNA was measured using a 8Tigres p1iz spectrophotometer (WuWab).

Проведение реакции обратной транскрипции.Conducting a reverse transcription reaction.

Осадок РНК (10 мкг) под этиловым спиртом промывали 1 мл 80% этанола и растворяли в 12 мкл воды. В пробирку добавляли 1 мкл 10 тМ ойдобТ и инкубировали при 70°С в течение 5 мин. После охлаждения на льду в течение 5 мин смесь оставляли при комнатной температуре 15 мин. Затем добавляли 4 мкл 5Х буфера для обратной транскрипции, 2 мкл 10 тМ 6ΝΤΡ, 1 мкл обратной транскриптазы ВеуейThe RNA pellet (10 μg) under ethanol was washed with 1 ml of 80% ethanol and dissolved in 12 μl of water. 1 μl of 10 tM idobT was added to the tube and incubated at 70 ° C for 5 min. After cooling on ice for 5 minutes, the mixture was left at room temperature for 15 minutes. Then, 4 μl of 5X reverse transcription buffer, 2 μl of 10 tM 6ΝΤΡ, 1 μl of Weuei reverse transcriptase were added

- 2 019365- 2 019365

Άίά (Регшеп1а8 ). Реакцию проводили в течение часа при 42°С. Образцы хранили при -20°С. Полимеразная цепная реакция:Άίά (Regshep1a8). The reaction was carried out for one hour at 42 ° C. Samples were stored at -20 ° C. Polymerase chain reaction:

Амплификацию исследуемых генов проводили в смеси следующего состава: 10ХТас] буфер(Регшеп1аз) - 2 мкл тМ МдС12 - 1,6 мкл тМ 6ΝΤΡ - 0,4 мкл тМ праймер 1 - 0,2 мкл тМ праймер 2 - 0,2 мклAmplification of the studied genes was carried out in a mixture of the following composition: 10XTAC] buffer (Regshep1az) - 2 μl tM MDS1 2 - 1.6 μl tM 6ΝΤΡ - 0.4 μl tM primer 1 - 0.2 μl tM primer 2 - 0.2 μl

Тад полимераза (5и/мкл) (Регтеп1аз) - 1 мклTad polymerase (5i / μl) (Reptep1az) - 1 μl

ДНК (продукт обратной транскрипции) 3 мкл вода - 1,6 мкл в амплификаторе Маз1егСуе1ег дгаШеп! (Еррепбог!) в следующих условиях:DNA (reverse transcription product) 3 μl of water - 1.6 μl in a Maz1egSue1eg dgaSep amplifier! (Errepbog!) In the following conditions:

Операции Operations Температура °С Temperature ° С Время Time Число циклов Number of cycles Начальная денатурация Initial denaturation 95 95 5 мин 5 minutes 1 one Денатурация Denaturation 95 95 20 с 20 s Отжиг Annealing 60 60 20 с 20 s 40 40 Синтез Synthesis 72 72 30 с 30 s Финальный синтез Final synthesis 72 72 2 мин 2 minutes 1 one

Подбор олигонуклеотидных праймеров и условий для проведения ПЦР производился с использованием программы Θ1ί§ο 4.0. Для проведения ПЦР использовали следующие праймеры:The selection of oligonucleotide primers and conditions for PCR was performed using the program Θ1ί§ο 4.0. The following primers were used for PCR:

СусНпО 1 5 ’ СТСССАССААС АСААСТСК'С АСС 3 ’SusnpO 1 5 ’STSSSSASSAAS ASAASTSK'S ACC 3’

Сус11пО2 5’6ОАТ0ОА0ТТ0ТСССТ0ТА6АТСКА 3 ’Сус11пО2 5’6ОАТ0ОА0ТТ0ТСССТ0ТА6АТСКА 3 ’

СусйпЕ 1 5'АСССТТТТТГТССАССАТССАОАТ6 3 ’SusipE 1 5'ACSTSTTTTTGTSSASSASSATSSAOAT6 3 ’

СусНпЕ2 5 ’САТССТСС А АТА АТСС6 АСтССТТС 3 ’SusNpE2 5 ’SATSSTSS A ATA ATCC6 AStSSTTS 3’

Р211 5’СТТСбССССАСТбСАСАССО 3’P211 5’STTSbSSSSASTASTSASASSO 3 ’

Р212 5 ’СетСКЮААСОТА6А6СТта<ЮС 3’P212 5 ’SetSKYUAASOTA6A6STta <US 3’

ЕгЬВ1 5 ССТСАОТОТОАССООСОАТ6С 3’EGB1 5 SSTSAOOTOTOASSOOOAT6C 3 ’

ЕгВ2 5 ’ АС АСААТТСАТТСАТСССС АССАСС 3 ’EGV2 5 ’AS ASAATTSATTSATSSSS ASSASS 3’

Κ.Ϊ671 5 ГОТСтАСАТССОТАТССАССГТССТО 3 ’Κ.Ϊ671 5 GOTSTASATSSOTATSSASSGTSSTO 3 ’

ΚΪ672 5 ’С АТТТТС АГАССТСААССААССАТС ААТАА 3 ’ΚΪ672 5 ’C ATTTTS AGASSTSAASSAASSATS AATAA 3’

МОК I 5 ’ТТТСААТСТТТСССТАТТС АААТТССС 3 ’IOC I 5 ’TTTSAATSTTTSSSTATTS AAATTSS 3’

ΜϋΚ2 5 'СТТТС АС АТС АСАТСТТСТАААТТТССТСС 3 ’ΜϋΚ2 5 'STTTS AS ATS ASATSTTSTAAATTTSSTSS 3 ’

Р161 5’СССТССАСССССССАСААС 3’P161 5’SSSTSSASSSSSSSSSSASAAS 3 ’

Р162 5’ССТАСАСОСТ6ССТССТСАСТАСЗС 3’P162 5’CSTASASOST6CSTSSTSASTASZS 3 ’

Р271 5 СССЮОАСТТ6СА6АА6САСТ6С 3’P271 5 SSSUOASTT6SA6AA6SAST6S 3 ’

Р272 5 СССАССТТ6СА0ССАССТТТ6 3’P272 5 SSSASSTT6SA0SSASSTTT6 3 ’

ΥΒ1 5’ТСССАССТТАСТАСАТСССКЗА<ЗАСС 3’ΥΒ1 5’TSSSSASSTTASTASATSSSCZA <ZASS 3 ’

ΥΒ2 5’ТАСССТ6ТСТТТССССАССАСС 3’ΥΒ2 5’TASSST6TSTTTSSSSASSASSASS 3 ’

Вс121 5’ ССССТСТСОАТОАСТСАСТАСС Г6ЛЛС 3’Sun121 5 ’SSSSTSTSOATOASTSASTASS G6LLS 3’

Вс122 б'ОССАААСТСАССАСАСГСГГСАСАСАСА 3’Sun122 b'OSSAAASTSSASSASASGSGGSASASASA 3 ’

Вах1 5’ГТАССА'ГСССССЛССЛССССАСАСЗ·Vakh1 5’GTASSA'GSSSSSSLSSLSSSSASASZ ·

Вах2 ЗПТААССГГСЛССТСТСССССССАСТС 3’Вах2 ЗПТААССГГСЛССТСТССССССССАСССТ 3 ’

Вак 1 5 ’ АТ АСС АГССТСССТТС6СККК ЛАОС 3 ’Vak 1 5 ’AT АСС АГССТСССТТС6СККК ЛАОС 3’

Вак2 5САСААССТТСТАСТСАТАСССАТТСТСТСКСС 3’Вак2 5САСААССТТСТАСТСАТАСССАТТСТСТСКСС 3 ’

Вс1Х1 З'ГАГССЛТССАССТТТСССЛСтАААССАГАСАС 3’Vs1X1 Z'GAGSSLTSSASSTTTSSSSLSTAAASSAGASAS 3 ’

Вс1Х2 5 СОСААССТТССТСТС АТ АТССТСТССС 3 ’Vs1X2 5 SOSAASSTTSSTSTS AT ATSSTSTSSS 3 ’

Вад! 5’АТСССТСЮССТТСАТСАС 3’In hell! 5’ATSSSTSYUSSTTSATSAS 3 ’

Ва§2 5’<ЭСАСТОСТА6ОССАТСЮ 3’Va§2 5 ’<EASASTOST6 OSSATSU 3’

ГО81 З’ЛСАТСТСТСТСССТТСССТТСАТСТС 3’GO81 Z’LSATSTSTSSSTSTSSSTTSATSTS 3 ’

Роб2 5’ААСТСАГСАААССССТСССТСТТСА 3’Rob2 5’AASTSAGSAAASSSSSTSSSTSTTS 3 ’

Мус! 5’ЛАСААТСААААСССССССААССТА 3 ’Mus! 5’LASAAATAAAASSSSSSSSAASSTA 3 ’

Мус2 З’ГСССТАСК'ТСТТСЛЛСГГГСГСГ'П'САА 3’Mus2 Z’GSSSTASK'TSTTSLLSYYYYGSG'P'SAA 3 ’

Как! 5’САССААТАТСАССССАСААТАСАССАТТС 3’How! 5 “SASSAATATSASSSSASASAATASASSATTS 3’

К;ц2 5 АТТАТТОАТСЮСАААТАСАСАСА6САА6С 3’K; q2 5 ATTATTOATSYUSAAATASASASA6CAA6C 3 ’

Для подтверждения равного количества нуклеиновых кислот в исследуемых образцах проводилиTo confirm an equal amount of nucleic acids in the studied samples,

- 3 019365 амплификацию гена актина с соответствующими праймерами- 3 019365 amplification of the actin gene with the corresponding primers

Αοίίηΐ ССААСАСАСТССТОТСТСОССЮΑοίίηΐ CCAASASASTASSTOTSTSSSSYUS

Αοίίη2 ТАСТССТ6СТТ0СТСАТССАСАТСТСΑοίίη2 TASTSST6STT0STSATSSASATSTS

Электрофорез и количественная оценка продуктов ПЦР. Продукты ПЦР-реакции разделяли в 6% полиакриамидном геле (состав: 1,4 мл 30% раствора АА, 1,4 мл 5Х буфера ТВЕ, 4,2 мл дист. воды, 30 мкл 10% аммония персульфата (АР8), 20 мкл ТЕМЕД.) в 1ХТВЕ буфере (0,089 М Трис, 0,089 М Борная кислота, 0,002 м ΕΌΤΆ рН 8,3) 40 мин при 20 мА. После окрашивания раствором бромистого этидия (1 мкг/мл) гели фотографировали и оценивали количественно с помощью программы То1а1ЕаЬ У2.01. в сравнении со стандартными образцами. Для этого стандартные образцы с известной концентрацией комплементарных ДНК титровали на полиакриламидном геле. После сканирования геля интенсивность полос количественно измеряли с помощью программы. Затем строили калибровочный график, по которому определяли относительные количества исследуемых ампликонов.Electrophoresis and quantification of PCR products. PCR reaction products were separated in a 6% polyacryamide gel (composition: 1.4 ml of a 30% AA solution, 1.4 ml of 5X TBE buffer, 4.2 ml of dist. Water, 30 μl of 10% ammonium persulfate (AP8), 20 μl TEMED.) In 1XTVE buffer (0.089 M Tris, 0.089 M Boric acid, 0.002 m ΕΌΤΆ pH 8.3) 40 min at 20 mA. After staining with ethidium bromide solution (1 μg / ml), the gels were photographed and quantified using the To1a1EaB2.01 program. in comparison with standard samples. For this, standard samples with a known concentration of complementary DNA were titrated on a polyacrylamide gel. After scanning the gel, the intensity of the bands was quantitatively measured using the program. Then, a calibration graph was constructed, according to which the relative amounts of the studied amplicons were determined.

Количественная оценка результатов, приведенных на фиг. 3, (А) - относительно контроля (1) в опытных клетках (2) было обнаружено изменение количества мРНК следующих генов: к167 - 4х увеличение; р27 - 2х увеличение; Ьах - 1,5х увеличение; Ьс1Х - 1,5х увеличение; Ьс12 - 2х увеличение; 1оз - 2х увеличение; Ьад - 1,7х увеличение.Quantification of the results shown in FIG. 3, (A) - relative to control (1) in experimental cells (2), a change in the amount of mRNA of the following genes was detected: k167 - 4x increase; p27 - 2x magnification; Bax - 1.5x magnification; Bc1X - 1.5x magnification; Bc12 - 2x magnification; 1oz - 2x increase; LAD - 1.7x magnification.

Таким образом, активация антиапоптотических генов более выражена, чем проапоптотических (Ьах), но при этом следует учитывать, что апоптотические белки Вах и Вак могут образовывать стабильные, блокирующие апоптоз конгломераты с антиапоптотическими белками, например Вс1Х и Вс12.Thus, the activation of anti-apoptotic genes is more pronounced than that of pro-apoptotic (Lax), but it should be borne in mind that the apoptotic proteins Bax and Bax can form stable, apoptotic-blocking conglomerates with anti-apoptotic proteins, for example, B1X and Bc12.

Кроме того, в опытных клетках был йе ηονο показан синтез мРНК генов ΜΌΚ и Ьак (см.фиг. 3Б). Повышенная экспрессия ΜΌΚ связана с устойчивостью к лекарствам клеточных культур млекопитающих [Сгоор ΙΜ 1993. Р-§1усорго1еш 81гис1иге апй еνο1иΐ^οηа^у Йошо1о§1е8. Су1о1есйпо1о§у 12:1-32].In addition, in the experimental cells, the synthesis of mRNA of the ΜΌΚ and Lb genes was shown (see Fig. 3B). Increased expression of ΜΌΚ is associated with drug resistance of mammalian cell cultures [Сорор ΙΜ 1993. P-§1usorgo1esh 81gis1ige apy eνο1иΐ ^ οηа ^ in Yosho1o§1e8. Su1o1esipo1ou 12: 1-32].

При этом экспрессия генов сусйпЭ, сусйпЕ, р21(ШАН), ЕгЬВ3, р16, ΥΒ1, тус, газ не изменилась (см.фиг. 3В), что указывает на факт отсутствия способности активированных вышеуказанным образом стволовых клеток к трансформации в опухолевые (при наличии подобной возможности происходит активация вышеуказанного ряда циклинов).At the same time, the expression of the genes of bacillum, bacillus, p21 (SHAN), Ebb3, p16, b1, tcu, gas did not change (see Fig. 3B), which indicates the absence of the ability of the stem cells activated in the above way to transform into tumor cells (in the presence of a similar possibility is the activation of the above series of cyclins).

Таким образом, подтверждается достижение технического результата:Thus, the achievement of the technical result is confirmed:

1) увеличение количества стволовых клеток человека в культуре после их экспозиции в слабом магнитном поле в течение характерного для данной культуры клеток полупериода удвоения, например за 24 ч количество клеток возрастает более чем в 2,5 раза (при полном периоде удвоения взятых интактных клеток, равном 48 ч);1) an increase in the number of human stem cells in a culture after exposure to a weak magnetic field during a doubling half-life characteristic of a given culture of cells, for example, over 24 hours the number of cells increases by more than 2.5 times (with a full doubling period of intact cells taken equal to 48 h);

2) повышение амплитуды собственного магнитного излучения первичной культуры стволовых клеток, измеряемое магнитометром типа СКВИД, свидетельствует об их возросшей активности;2) an increase in the amplitude of the intrinsic magnetic radiation of the primary stem cell culture, as measured by a SQUID magnetometer, indicates their increased activity;

3) стволовые клетки человека, после экспозиции в слабом магнитном поле в течение характерного для данной культуры клеток полупериода удвоения, в 2 раза более устойчивы относительно развития апоптоза и синхронизируются преимущественно в фазе О1 клеточного цикла.3) human stem cells, after exposure in a weak magnetic field during the doubling half-life characteristic of the given cell culture, are 2 times more resistant to the development of apoptosis and are synchronized mainly in the O1 phase of the cell cycle.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Способ активации пролиферации и повышения устойчивости к неблагоприятным воздействиям культивируемых стволовых клеток, заключающийся в воздействии на стволовые клетки переменного магнитного поля, отличающийся тем, что переменное магнитное поле прикладывается коллинеарно магнитному полю Земли, при этом частота переменного магнитного поля задается в пределах от 25 до 42 Гц, а его амплитуда задается в пределах от 75 до 110 мкТл.A method of activating proliferation and increasing resistance to adverse effects of cultured stem cells, which consists in exposing the stem cells to an alternating magnetic field, characterized in that the alternating magnetic field is applied collinear to the Earth's magnetic field, while the frequency of the alternating magnetic field is set in the range from 25 to 42 Hz , and its amplitude is set in the range from 75 to 110 μT.
EA201201629A 2012-10-02 2012-10-02 The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects EA019365B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201201629A EA019365B1 (en) 2012-10-02 2012-10-02 The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201201629A EA019365B1 (en) 2012-10-02 2012-10-02 The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201201629A1 EA201201629A1 (en) 2014-02-28
EA019365B1 true EA019365B1 (en) 2014-03-31

Family

ID=50185124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201201629A EA019365B1 (en) 2012-10-02 2012-10-02 The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA019365B1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЛОВА Н.А. Первичные мишени во взаимодействии слабых магнитных полей с биологическими системами. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. Пущино, 2011, с. 4, строки 21-24, 26-30, с. 5, строки 14-16, с. 6, строки 15-19, с. 10, абзацы 4-7, с. 11, абзацы 3-6, с. 13, абзац 3, с. 15, абзац 1, с. 16, табл. 2, с. 22, рис. 6 *
ЕРМАКОВ A.M. и др. Модуляция пролиферативной активности стволовых клеток, регенерирующих планарий с помощью магнитных полей и фармакологических агентов. Тезисы докладов Всероссийской и международной научной конференции "Стволовые клетки и перспектива их использования в здравоохранении". Институт теоретической и экспериментальн *
ТИРАС X.П. и др. Влияние слабого комбинированного магнитного поля на скорость регенерации планарий DUGESIA TIGRINA, Биофизика, т. 41, вып. 4, 1996, с. 826-831, реферат, с. 826, абзац 1, с. 827, абзацы 2-3, с. 828, абзацы 3-6, с. 829, абзацы 1-3, с. 830, абзацы 2-3 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201201629A1 (en) 2014-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Raška et al. The nucleolus and transcription of ribosomal genes
JP2013534140A5 (en)
CN107893076A (en) CRISPR Cas9 targeting knock outs human breast cancer cell RASSF2 genes and its specific sgRNA
CN101821383B (en) Culture medium and method for in vitro culturing human adult primary mesenchymal stem cells on large scale, primary mesenchymal stem cells obtained by method, uses thereof
AU2012391527B2 (en) Method for activating the proliferation of stem cells and increasing the resistance thereof to adverse effects
KR101562366B1 (en) Scaffold for inducing myocardiocyte differentiation compring methacrylated gelatin
CN115298319A (en) Method for culturing cells, preparation of hydrolysate from cells and use thereof
Wen et al. Knockdown of yes-associated protein induces the apoptosis while inhibits the proliferation of human periodontal ligament stem cells through crosstalk between Erk and Bcl-2 signaling pathways
Kwee et al. Radiofrequency electromagnetic fields and cell proliferation
EA019365B1 (en) The method of boosting stem cell proliferation and increasing their resistance to the adverse effects
CN107217041A (en) DC cells and T cells with antigenic specificity with high antigen presentation and its preparation method and application
CN109536495A (en) Inhibit siRNA and its application of RTL1 gene expression
CN109536451A (en) Application of the RTL1 gene in regulation myoblast proliferation and differentiation
Talele et al. Non-linear time domain model of electropermeabilization: Effect of extracellular conductivity and applied electric field parameters
CN103952406B (en) The siRNA of targeting STAT3 gene of suppression people&#39;s malignant glioma propagation and expression vector thereof and application
CN103952410B (en) The shRNA of a kind of effective suppression rat FoxO3a genetic expression and application thereof
BUTTERY et al. Introduction to tissue engineering
Nikitina et al. Risk of genetic transformation of multipotent mesenchymal stromal cells in vitro
US20070155011A1 (en) Method of producing stable collagen producing mesenchymal cells from adult adipose stem cells via transfection
Ma et al. Transdifferentiation of fibroblasts into muscle cells to constitute cultured meat with tunable intramuscular fat deposition
CN109055429A (en) A kind of mouse osteoblast slow virus carrier and its construction method targeting RunX2 gene
CN117187249B (en) Yak Lnc-MEG8 gene and application thereof
CN109504679A (en) The promoter and application specific expressed in birds skeletal muscle for gene
Mosca et al. Overlapping genes may control reprogramming of mouse somatic cells into induced pluripotent stem cells (iPSCs) and breast cancer stem cells
Carney et al. Induction of DNA double-strand breaks by electroporation of restriction enzymes into mammalian cells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ RU