Антиоксидант глутатион повышает устойчивость ядросодержащих клеток кордовой крови во время криоконсервирования с диметилсульфоксидом

Авторы

  • Olena Makashova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Olga Mykhailova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Oksana Zubova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Pavlo Zubov Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Lubov Babijchuk Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo30.01.058

Ключевые слова:

кордовая кровь человека, ядросодержащие клетки, криоконсервирование, диметилсульфоксид, активные формы кислорода, глутатион

Аннотация

Проведена комплексная оценка эффективности криоконсервирования ядросодержащих (ЯСК), в том числе гемопоэтических прогениторных (ГПК), клеток кордовой крови (КК) в защитных средах, содержащих проникающий криопротектор диметилсульфоксид (ДМСО) и антиоксидант глутатион в различных концентрациях, сразу после размораживания и последующего переноса в условия, моделирующие физиологические in vitro. Применение 1 и 3 мМ глутатиона в криозащитной среде с 7,5 и 10% ДМСО позволяет сохранить 85,9% жизнеспособных ЯСК и 91,2% ГПК сразу после размораживания и 75–80% жизнеспособных ЯСК/ГПК после часовой инкубации в растворе Хенкса, что превышает контрольные значения без добавления антиоксиданта. При этом сохранность и жизнеспособность ЯСК и ГПК после криоконсервирования в растворах с 5% ДМСО и 1 и 3 мМ глутатиона были на уровне (или даже превышали их) полученных с 7,5 и 10% ДМСО без применения антиоксиданта. Установлено, что криоконсервирование ЯСК в растворах, содержащих глутатион, снижает количество DCF+-клеток. Комбинация 7,5% ДМСО и 1 или 3 мМоль глутатиона уменьшает количество клеток с избыточным содержанием активных форм кис-лорода с 19% (в образцах без добавления глутатиона) до 11% (в образцах с глутатионом), даже после переноса в условия, моделирующие физиологические in vitro.

Probl Cryobiol Cryomed 2020; 30(1): 058–067

Биографии авторов

Olena Makashova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Olga Mykhailova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Oksana Zubova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Pavlo Zubov, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Lubov Babijchuk, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел криоцитологии

Библиографические ссылки

Abdulkadyrov KM, Romanenko NA, Selyvanov EA. [Our experience in the preparation, testing and storage of cord blood hematopoietic cells]. Cell Transplantation and Tissue Engineering. 2006; 3(1): 63-5. Russian.

Chen G, Yue A, Ruan Z, et al. Comparison of the effects of different cryoprotectants on stem cells from umbilical cord blood. Stem Cells Int [Internet]. 2016 [cited 2019 March 10]; 2016: 1396783-89. Available from: https://www.hindawi.com/journals/sci/2016/1396783/

Davis JM, editor. Basic cell culture. A practical approach. Oxford: Oxford University Press; 2002. 382 p.

De Ménorval MA, Mir LM, Fernández ML, Reigada R. Effects of dimethyl sulfoxide in cholesterol-containing lipid membranes: а comparative study of experiments in silico and with cells. PLoS One [Internet]. 2012 Jul 25 [cited 2019 March 10];7(7):e41733. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0041733 CrossRef

Forman HJ. Glutathione - from antioxidant to post-translational modifier. Arch Biochem Biophys. 2016;595:64-7. CrossRef

Gardner SG, Raina JB, Ralph PJ, Petrou K. Reactive oxygen species (ROS) and dimethylated sulphur compounds in coral explants under acute thermal stress. J Exp Biol. 2017;220(Pt 10):1787-91. CrossRef

Kadekar D, Rangole S, Kale V, Limaye L. Conditioned medium from placental mesenchymal stem cells reduces oxidative stress during the cryopreservation of Ex Vivo expanded umbilical cord blood cells. PLoS One [Internet]. 2016 Oct 25 [cited 2019 March 10];11(10):e0165466. Available from: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0165466. CrossRef

Mantri S, Kanungo S, Mohapatra PC. Cryoprotective effect of disaccharides on cord blood stem cells with minimal use of DMSO. Indian J Hematol Blood Transfus. 2015;31(2):206-12. CrossRef

Roura S, Pujal J-M, Gálvez-Montón C, Bayes-Genis A. The role and potential of umbilical cord blood in an era of new therapies: a review. Stem Cell Res Ther. 2015; 6(1): 123-8. CrossRef

Scott KL, Lecal J, Acker JP. Biopreservation of red blood cells: past, present and future. Transfus Med Rev. 2005;19(2):127-42. CrossRef

Setyawan EMN, Kim MJ, Oh HJ, et al. Spermine reduces reactive oxygen species levels and decreases cryocapacitation in canine sperm cryopreservation. Biochem Biophys Res Commun. 2016;479(4):927-32. CrossRef

Sutherland DR, Anderson L, Keeney M, et al. The ISHAGE guidelines for CD34+ cell determination by flow cytometry. International Society of Hematotherapy and Graft Engineering. J Hematother. 1996;5(3):213-26. CrossRef

Vakifahmetoglu-Norberg H, Ouchida AT, Norberg E. The role of mitochondria in metabolism and cell death. Biochem Biophys Res Commun. 2017;482(3):426-31. CrossRef

Wardman P. Fluorescent and luminescent probes for measurement of oxidative and nitrosative species in cells and tissues: progress, pitfalls, and prospects. Free Radic Biol Med. 2007;43(7):995-1022. CrossRef

Zembruski NC, Stache V, Haefeli WE, Weiss J. 7-Aminoactinomycin D for apoptosis staining in flow cytometry. Anal Biochem. 2012;429(1):79-81. CrossRef

Zimmermann M, Meyer N. Annexin V/7-AAD staining in keratinocytes. Methods Mol Biol. 2011;740:57-63. CrossRef

Загрузки

Опубликован

2020-03-28

Как цитировать

Makashova, O., Mykhailova, O., Zubova, O., Zubov, P., & Babijchuk, L. (2020). Антиоксидант глутатион повышает устойчивость ядросодержащих клеток кордовой крови во время криоконсервирования с диметилсульфоксидом. Проблемы криобиологии и криомедицины, 30(1), 58–67. https://doi.org/10.15407/cryo30.01.058

Выпуск

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология