Мезенхимальные стволовые (стромальные) клетки (МСК) находят все более широкое применение в различных областях биологии и медицины благодаря их высокой пролиферативной активности, способности дифференцироваться в различные типы клеток и низкой иммуногенности. В настоящее время показано, что МСК присутствуют в различных фетальных тканях, а также во многих органах и тканях взрослого организма - костном мозге (КМ), коже, жировой, костной, мышечной тканях и др.

В отделе отработаны методы выделения и культивирования МСК из костного мозга, жировой ткани и кожи взрослого человека и из тканей пренатального периода развития. Проведенный нами иммунофенотипический анализ МСК после экспансии в течение 4-х пассажей показал, что независимо от ткани-источника МСК, клетки на 95% были позитивны по CD29, CD73, CD90, CD105 антигенам и негативны по гемопоэтическим маркерам CD34 и CD45 (рис. 1).

Рис. 1. Иммунофенотип МСК 4-го пассажа, выделенных из костного мозга, кожи и жировой ткани взрослого человека.

При помещении клеток в условия направленной дифференцировки в клетки из всех перечисленных источников демонстрировали признаки адипогенной, остеогенной и хондрогенной дифференцировок in vitro. В адипогенной среде клетки накапливали внутриклеточные нейтральные липиды, которые позитивно окрашивались Oil Red O (рис. 2Б). После 3- недельной индукции МСК в остеогенном направлении клетки экспрессировали щелочную фосфатазу (рис. 2А). Кроме того, была выявлена минерализация внеклеточного матрикса, свидетельствующая о функциональной активности дифференцировавшихся остеобластов. Для ходрогенной дифференцировки клетки культивировали в бессывороточной среде, содержащей TGF-beta в плотном осадке. Дифференцирующиеся хондрогенные клетки накапливали внеклеточное вещество, позитивно окрашивающееся алциановым синим и моноклональными антителами на коллаген 2 типа (рис. 3).

Рис. 2. Остеогенная и адипогенная дифференцировки МСК.

Рис. 3. Хондрогенная дифференцировка МСК - окрашивание алциановым синим и сафранином.

На современном этапе в отделе разрабатываются новые подходы в исследовании дифференцировочного потенциала МСК из различных источников, технологии криоконсервирования МСК и создания на их основе трехмерных тканеинженерных конструкций. В частности, в сотрудничестве с израильскими коллегами и при поддержке Украино-израильского гранта № ГР 0109U004664 (2009- 2010), проводится работа по изучению способности МСК костного мозга, кожи и жировой ткани взрослого человека к дифференцировке в бета-клетки поджелудочной железы.