RU2654228C1 - Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки - Google Patents

Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки Download PDF

Info

Publication number
RU2654228C1
RU2654228C1 RU2017104771A RU2017104771A RU2654228C1 RU 2654228 C1 RU2654228 C1 RU 2654228C1 RU 2017104771 A RU2017104771 A RU 2017104771A RU 2017104771 A RU2017104771 A RU 2017104771A RU 2654228 C1 RU2654228 C1 RU 2654228C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
laboratory animals
activating
radiation exposure
mmsc
Prior art date
Application number
RU2017104771A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирина Юрьевна Маклакова
Дмитрий Юрьевич Гребнев
Анатолий Петрович Ястребов
Original Assignee
Государственное автономное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий"
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 Государственное автономное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий" filed Critical Государственное автономное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий"
Priority to RU2017104771A priority Critical patent/RU2654228C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2654228C1 publication Critical patent/RU2654228C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/44Vessels; Vascular smooth muscle cells; Endothelial cells; Endothelial progenitor cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0652Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
    • C12N5/0662Stem cells
    • C12N5/0663Bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSC)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области ветеринарии и представляет собой способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки, отличающийся тем, что лабораторным животным проводят внутривенную аллогенную трансплантацию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в количестве 5,9 млн клеток/кг и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в количестве 295 тыс. клеток/кг, выделенных из хориона плаценты. Изобретение обеспечивает увеличение количества ретикулоцитов в периферической крови. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области медицины и предназначено для восстановления регенерации костного мозга лабораторных животных (мыши).
Известно использование сочетанной трансплантации мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) для восстановления селезенки после лучевой нагрузки (Патент RU №2551937, МПК G09B 23/28, А61К 35/44, А61Р 43/00, опубл. 10.06.2015). В данном способе лабораторным мышам через час после облучения проводят внутривенную аллогенную трансплантацию ММСК в дозе 6,5 млн клеток/кг и ГСК в дозе 400 тыс. клеток/кг, полученных из плаценты самок-мышей при сроке гестации 14 дней.
Этот способ предназначен только для восстановления основных морфометрических показателей селезенки.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ активации кроветворения введением РНК в дозе 30 мкг/100 г массы животного (крысы) в условиях воздействия ионизирующего облучения в дозе 6 Гр (Геворкян Н.М. Влияние предварительного введения суммарной РНК клеток костного мозга на динамику восстановления эритропоэза у крыс после острого гамма-облучения / Н.М. Геворкян, Н.В. Тишевская, А.А. Болотов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2016. - Т. 161, №5. - С. 670-673.) - прототип.
Данный способ используют для восстановления эритропоэза у крыс, однако количество ретикулоцитов в периферической крови недостаточно высокое.
Задачей данного изобретения является расширение арсенала средств, способных приводить к активации эритропоэза.
Технический результат, который будет получен от использования изобретения, заключается в увеличении количества ретикулоцитов в периферической крови.
Технический результат достигается путем сочетанной внутривенной аллогенной трансплантации мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в количестве 5,9 млн клеток/кг и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в количестве 295 тыс. клеток/кг, выделенных из хориона плаценты.
Сущность изобретения состоит в эффективном взаимодействии заявляемого количественного состава ММСК и ГСК, выделенных из хориона плаценты, и эффективном влиянии их на восстановление гемопоэза.
Эффективность применения ММСК в качестве котрансплантата при введении ГСК обусловлена тем, что они вырабатывают цитокины и факторы роста, необходимые для хоуминга и дифференцировки гемопоэтических стволовых клеток (Kavanagh D.J. et al., 2011, Kavanagh, D.J. Hematopoietic stem cell homing to injured tissues / D.J. Kavanagh, N. Kali // Stem Cell Revolution. - 2011. - Vol. 7. - P. 672-682.
ММСК синтезируют компоненты матрикса, в том числе фибронектин, ламинин, коллаген и протеогликаны. При этом ММСК способны дифференцироваться в клетки стромы, которая обеспечивает синтез экстрацеллюлярного матрикса, формирующего микроокружение, необходимое для пролиферации и дифференцировки стволовых клеток (Chow A. et al., 2011; Jones Е. et al., 2011, Chow, A. Bone marrow CD169 macrophages promote the retention of hematopoietic stem and progenitor cells in the mesenchymal stem cell niche / A. Chow, D. Lucas, A. Hidalgo, S. Mendez-Ferrer, D. Hashimoto, C. Scheiermann // Journal of Experimental Medicine. - 2011. - Vol. 208. - P. 261-271; Jones, E. Mesenchymal stem cells and bone regeneration: current status / E. Jones, X. Yang // Injury. - 2011. - Vol. 42. - P. 562-568).
Кроме того, ММСК обладают свойством продуцировать противовоспалительные цитокины, а также обеспечивать стимуляцию ангиогенеза (Kavanagh Н. et al., 2011; Kidd S. et al., 2010).
Способность ММСК оказывать иммуносупрессивное действие может обеспечить приживление аллогенного трансплантата (Aldinucci A. et al., 2010; Gebler A. et al., 2012; Han Z. et al., 2012, Aldinucci, A. Inhibition of immune synapse by altered dendritic cell actin distribution: a new pathway of mesenchymal stem cell immune regulation / A. Aldinucci, L. Rizzetto, L. Pieri // Journal of Immunology. - 2010. - Vol. - 185, №9. - P. 5102-5110).
Выделение ММСК хемоаттрактантов для ГСК обеспечивает направленный хоуминг ГСК, а формирование соответствующего микроокружения дополнительно улучшает приживление трансплантированных аллогенных ГСК (Zhang Y. et al., 2004, Jorgensen С. et al., 2010).
Из анализа научно-технической и патентной литературы эффективного влияния на активацию эритропоэза заявляемой совокупности признаков нами не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение осуществляется следующим образом.
Эксперименты выполнены на 20 зрелых лабораторных мышах-самцах в возрасте 6-8 месяцев с массой 20-22 г. Животные содержались в стандартных условиях лабораторного вивария при естественном освещении и сбалансированном рационе.
Лабораторные животные были разделены на две группы: опытную и контрольную. Лабораторным животным опытной группы внутривенно вводились ММСК и ГСК соответственно в дозе 5,9 млн. клеток/кг и 295 тыс. клеток/кг, суспендированных в 0,2 мл 0,9% NaCl. Животным контрольной подгруппы вводили 0,2 мл 0,9% NaCl внутривенно. Забой лабораторных животных осуществлялся на 7 сутки трансплантации клеток.
Клеточные культуры
Получение клеточной культуры ММСК и ГСК производилось из хориона плаценты лабораторных животных. При этом мононуклеарная фракция клеток была получена путем последовательной механической и ферментативной (раствор аккутазы (Millipore, США, Kidder В. L.HDAC1 regulates pluripotency and lineage specific transcriptional networks in embryonic and trophoblast stem cells / B.L. Kidder, S. Palmer // Nucleic Acids Res. - 2011. - P. 1-15) обработки ткани плаценты.
Выделение ГСК осуществлялось методом позитивной иммуномагнитной сепарации по антигенам SCA-1 (StemCell Technologies, США) и CD 117 (StemCell Technologies, США) (Uchida, N. ABC transporter activities of murine hematopoietic stem cells vary according to their developmental and activation status / N. Uchida, B. Dykstra, K. Lyons, F. Leung, M. Kristiansen, C. Eaves // Blood. - 2004. - Vol. 103, №12. - P. 4487-4495).
Проточная цитометрия была проведена на цитометре FACS Calibur (BD Bioscienses, США). В суспензии трансплантируемых клеток оценивалось содержание ГСК с иммунофенотипом положительных по CD117, Sca-1 и отрицательных по Lin-(CD45, С3е, Ly-6G, M1/70, Ter-119).
В качестве изотипического контроля для антител при проведении позитивной иммуномагнитной сепарации по SCA-1 и CD117 были использованы антитела РЕ labeled Rat IgG2a, kappa isotype control (BD Bioscienses). С целью определения Lin антигенов на поверхности клеток был использован набор антител - FITC anti-mouse Lineage Coctail with isotype control (Biolegend, США).
Проведенные исследования позволили установить, что содержание клеток после иммуномагнитной сепарации с иммунофенотипом CD117+ (рис. 1), Sca-1+, Lin- составило 70-93%.
Тест колониеобразования. С целью определения функциональной способности клеток, выделенных с помощью позитивной иммуномагнитной сепарации (Sca1+, CD 117+, Lin-), был проведен стандартный тест колониеобразования в метилцеллюлозной среде MethoCult (StemCell Technologies, Канада). Данный тест позволяет установить способность полученных клеток формировать различные типы гемопоэтических колоний. Образование колоний было зарегистрировано под инвертированным микроскопом Unico (США).
Культура ММСК. С целью получения первичной культуры ММСК осуществлялся пассаж мононуклеарной фракции клеток, выделенной из хориона плаценты, в специализированной среде для культивирования ММСК в чашки Петри в концентрации 1×106 клеток на 1 см2. Культивирование ММСК проводилось в условиях СО2 - инкубатора при температуре 37°С с содержанием углекислого газа 5% и влажностью 90%. Через 24-48 часов инкубации не прикрепленные к дну чашки Петри клетки аспирировали. Среду для культивирования ММСК добавляли к прикрепленным к пластику клеткам. Замена среды проводилась каждые 3-4 сутки до достижения клетками 70-80% конфлюэнтности. При формировании соответствующего монослоя осуществлялся пересев клеток.
При трансплантации лабораторным животным была использована культура ММСК третьего пассажа.
Иммуноцитохимия. Для подтверждения принадлежности культуры к ММСК производилась окраска клеток с помощью набора антител Mesenchymal Stem Cell Characterization Kit (Millipore, США), содержащего позитивные (антитела к integrin β1, CD 54, collagen type I и fibronectin) и негативные маркеры (антитела к CD 14, CD 45).
Производилась дифференцировка полученной культуры в адипоцитарном и остеогенном направлениях. Состав среды, индуцирующей дифференцировку: MesenCult™ Osteogenic Stimulatory Supplement («StemCell Technologies», Канада) / MesenCult™ Adipogenic Stimulatory Supplement («StemCell Technologies», Канада) и MesenCult™ MSC Basal Medium (Mouse) («StemCell Technologies», Канада) в соотношении 1:4, 2 ммоль раствора L-глутамина («StemCell Technologies», Канада). Факт остеогенной дифференцировки подтвержден гистохимическим методом регистрации увеличения экспрессии щелочной фосфатазы, а также с помощью окраски von Kossa, выявляющей наличие минерализованного фосфата кальция. Способность клеток дифференцироваться в адипоцитарном направлении подтверждена гистохимическим методом регистрации липидных вакуолей, окрашивающихся красителем Oil Red О (J.J. Minguell et al., 2004, Minguell, J.J. Mesenchymal stem cells and the treatment of cardiac disease / J.J. Minguell, A. Erices // Experimental Biology and Medicine. - 2006. - Vol. 231, №1. - P. 39-49
Подсчет и определение жизнеспособности клеток. Жизнеспособность клеток была определена с помощью суправитальной окраски раствором трипанового синего. Подсчет клеток производился в 5 больших квадратах камеры Горяева (или ≥100 клеток). Жизнеспособность выделенных клеток перед трансплантацией составляла 95-97%.
Морфологическое исследование крови
Кровь для исследования брали у мышей из хвостовой вены. Подсчет количества эритроцитов проводили в счетной камере Горяева (Кост Е.А. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Медицина, 1975. - 360 с.).
При определении числа ретикулоцитов их подсчитывали в окрашенных бриллиант - крезил - блау мазках крови на 2000 эритроцитов. (Кост Е.А. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Медицина, 1975. - 360 с.).
Препараты были исследованы с помощью микроскопа Micros МС-50 (Австрия), фоторегистрацию осуществляли цифровой камерой cam V400.
Статистический анализ
Для каждого ряда значений показателя вычисляли среднюю арифметическую, стандартную ошибку среднего. Достоверность отличий в сравниваемых выборках проведено по критерию Манна-Уитни (U). Статистическая обработка данных проведена с помощью программного пакета SPSS Statistics (версия 17.0). Вероятность различий считалась достоверной при значениях р<0,05.
Figure 00000001
Как видно из таблицы, на 7 сутки по заявляемому способу содержание ретикулоцитов в периферической крови существенно выше, чем в прототипе. Таким образом выявлено, что трансплантация плацентарных ММСК и ГСК по заявляемому способу обеспечивает активацию эритропоэза в существенно большей степени, чем способ по прототипу.

Claims (1)

  1. Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки, отличающийся тем, что лабораторным животным проводят внутривенную аллогенную трансплантацию мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) в количестве 5,9 млн клеток/кг и гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) в количестве 295 тыс. клеток/кг, выделенных из хориона плаценты.
RU2017104771A 2017-02-14 2017-02-14 Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки RU2654228C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104771A RU2654228C1 (ru) 2017-02-14 2017-02-14 Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017104771A RU2654228C1 (ru) 2017-02-14 2017-02-14 Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2654228C1 true RU2654228C1 (ru) 2018-05-17

Family

ID=62153028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017104771A RU2654228C1 (ru) 2017-02-14 2017-02-14 Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2654228C1 (ru)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551937C1 (ru) * 2013-12-26 2015-06-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр организации специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий" (ГБУЗСО Институт медицинских клеточных технологий) Способ восстановления селезенки после лучевой нагрузки

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551937C1 (ru) * 2013-12-26 2015-06-10 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Свердловской области "Центр организации специализированных видов медицинской помощи "Институт медицинских клеточных технологий" (ГБУЗСО Институт медицинских клеточных технологий) Способ восстановления селезенки после лучевой нагрузки

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MEULEMAN N. et al. Mesenchymal stromal cells: exvivo amplification and clinical application in hematopoietic stem cell transplantation. Belg J Hematol. 2010, (1): 35-38 стр. 36. *
ГРЕБНЕВ Д. Ю. Влияние стволовых клеток на процессы регенерации быстрообновляющихся тканей при старении и после воздействия экстремальных факторов Автореф. дисс. доктора мед. наук. Екатеринбург, 2015 [Найдено] [он-лайн]. Найдено из Интернет, научная библиотека диссертаций и автоов disserCat: URL: http://medical-diss.com/medicina/vliyanie-stvolovyh-kletok-na-protsessy-regeneratsii-bystroobnovlyayuschihsya-tkaney-pri-starenii-i-posle-vozdeystviya-eks#ixzz4vOKihe7u весь документ. *
ГРЕБНЕВ Д. Ю. Влияние стволовых клеток на процессы регенерации быстрообновляющихся тканей при старении и после воздействия экстремальных факторов Автореф. дисс. доктора мед. наук. Екатеринбург, 2015 [Найдено] [он-лайн]. Найдено из Интернет, научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat: URL: http://medical-diss.com/medicina/vliyanie-stvolovyh-kletok-na-protsessy-regeneratsii-bystroobnovlyayuschihsya-tkaney-pri-starenii-i-posle-vozdeystviya-eks#ixzz4vOKihe7u весь документ. ЛАНГЕ К. Мезенхимальные стромальные клетки защищают от острой лучевой болезни: понимание возможных механизмов. Университетский госпиталь Гамбург-Эппендорф. 2015, стр. 58-70 весь документ. MEULEMAN N. et al. Mesenchymal stromal cells: exvivo amplification and clinical application in hematopoietic stem cell transplantation. Belg J Hematol. 2010, (1): 35-38 стр. 36. *
ЛАНГЕ К. Мезенхимальные стромальные клетки защищают от острой лучевой болезни: понимание возможных механизмов. Университетский госпиталь Гамбург-Эппендорф. 2015, стр. 58-70 весь документ. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6548714B2 (ja) 放射線照射または化学物質による傷害を治療するための方法
Zlotoff et al. Hematopoietic progenitor migration to the adult thymus
Fiegel et al. Characterization of cell types during rat liver development
BRPI0709349A2 (pt) métodos para expansão celular e usos de células e de meios condicionados produzidos através deles para terapia
Tiwari et al. Impact of oxygen levels on human hematopoietic stem and progenitor cell expansion
Howell et al. Hematopoietic potential of murine skeletal muscle–derived CD45− Sca-1+ c-kit− cells
US20150329827A1 (en) Muse cells isolation and expansion
JPWO2020066991A1 (ja) アカルボース又はスタキオースを含む哺乳動物細胞保存用液
KR101380561B1 (ko) 말과동물 양수 유래 다분화능 줄기세포 및 그 제조방법
Ghasemzadeh et al. Comparable osteogenic capacity of mesenchymal stem or stromal cells derived from human amnion membrane and bone marrow
TWI642781B (zh) 具優異細胞保護及免疫調節之quadri-正之基質細胞
US9650604B2 (en) Equine amniotic membrane-derived mesenchymal stem cells
RU2639404C1 (ru) Способ восстановления лимфоидной ткани селезенки лабораторных животных
CN102282251A (zh) 用于长期造血种群恢复的方法和组合物
RU2654228C1 (ru) Способ активации эритропоэза лабораторных животных после лучевой нагрузки
RU2729931C1 (ru) Способ восстановления биохимических показателей периферической крови лабораторных животных с циррозом печени
US20150353897A1 (en) Method of generating multilineage potential cells
RU2628092C1 (ru) Способ получения МСК-ассоциированных недифференцированных гемопоэтических клеток-предшественников с фенотипов CD34+/CD133+
Pavlović et al. Animal and plant stem cells
Rao et al. Structural and functional characterization of deceased donor stem cells: a viable alternative to living donor stem cells
Davydova Stem cells in human amniotic fluid
CN101506353A (zh) 外周造血干细胞的处理方法
KR20200141447A (ko) Ipsc-유래 세포 조성물, 및 연골 수복을 위한 관련된 시스템 및 방법
Filip et al. Homing of lin−/CD117+ hematopoietic stem cells
RU2739855C1 (ru) Способ восстановления биохимических показателей периферической крови лабораторных животных с токсическим гепатитом