Особенности изменения структурно-функциональных характеристик стволовых кроветворных клеток из разных источников после криоконсервирования

Авторы

  • Anatoly N. Goltsev Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Tatiana G. Dubrava Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Yulia A. Gaevskaya Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Ekaterina E. Yampolskaya Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Lyudmila V. Ostankova Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Maksim V. Ostankov Отдел криопатофизиологии и иммунологии, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo24.02.118

Ключевые слова:

криоконсервирование, фетальная печень, клетки костного мозга, стволовые кроветворные клетки

Аннотация

Проведенный Ñравнительный анализ Ñтруктурно-функционального ÑтатуÑа Ñтволовых кроветворных клеток
(СКК) фетальной печени (ФП) 14 Ñуток геÑтации и взроÑлого коÑтного мозга (КМ) мышей линии СВÐ/H 4-меÑÑчного возраÑта продемонÑтрировал не только Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð¸Ñ Ð¸Ñ… иÑходных качеÑтвенно-количеÑтвенных характериÑтик, но и разный ответ на дейÑтвие факторов криоконÑервированиÑ. Клетки ФП или КМ замораживали по разным режимам под защитой 5 и 10% диметилÑульфокÑида. Ð”Ð»Ñ Ð¾Ñ†ÐµÐ½ÐºÐ¸ Ñтруктурно-функциональных характериÑтик СКК из разных иÑточников иÑпользовали методы цитофлуориметрии (Ñодержание CD34+СD38–-клеток), ÐºÐ¾Ð»Ð¾Ð½Ð¸ÐµÐ¾Ð±Ñ€Ð°Ð·Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ in vivo (КОЕÑ) и in vitro (КОЕ-ГМ). УÑтановлено, что определенные режимы криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÑпоÑобны проÑвлÑÑ‚ÑŒ Ñффект Ñелективного Ð¾Ð±Ð¾Ð³Ð°Ñ‰ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾Ð¿ÑƒÐ»Ñций клеток Ñ Ñ„ÐµÐ½Ð¾Ñ‚Ð¸Ð¿Ð¸Ñ‡ÐµÑкими признаками кроветворных предшеÑтвенников (CD34+СD38–-клетки). СопоÑтавление
ÑÐ¾Ð´ÐµÑ€Ð¶Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐšÐžÐ•Ñ, КОЕ-ГМ, СКК и клеток Ñ Ñ„ÐµÐ½Ð¾Ñ‚Ð¸Ð¿Ð¾Ð¼ CD34+СD38– показало, что режим криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´Ð»Ñ ÐºÐ»ÐµÑ‚Ð¾Ðº ФП не ÑвлÑетÑÑ Â«Ð¾Ð¿Ñ‚Ð¸Ð¼Ð°Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ð¼Â» Ð´Ð»Ñ ÐšÐœ. Показано, что при варьировании уÑловий криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¼Ð¾Ð¶Ð½Ð¾ обеÑпечивать не только «оптимальную» ÑохранноÑÑ‚ÑŒ кроветворных предшеÑтвенников из ФП и КМ Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð½Ñ‹Ð¼ иÑходным функциональным ÑтатуÑом, но и направленно регулировать его.

Библиографические ссылки

Burdon T.J., Paul A., Noiseux N. et al. Bone marrow stem cell derived paracrine factors for regenerative medicine: current perspectives and therapeutic potential. Bone Marrow Research 2011; 2011. Article ID 207326.

Catacchio I., Berardi S., Reale A. et al. Evidence for bone marrow adult stem cell plasticity: properties, molecular mechanisms, negative aspects, and clinical applications of hematopoietic and mesenchymal stem cells transdifferentiation. Stem Cells Int 2013; 2013. Article ID 589139.

Dubrava T.G. Efficiency of hemopoietic cell cryopreservation depending on their initial properties [dissertation]. Kharkov; 2005.

Ema H., Nakauchi H. Expansion of hematopoietic stem cells in the developing liver of a mouse embryo. Blood 2000; 95(7): 2284–2288. PubMed

Goltsev A.N., Babenko N.N., Dubrava T.G. et al. Modification of the state of bone marrow hematopoietic cells after cryopreservation. Int J Refrigeration 2006; 29(3): 358–367. CrossRef

Goltsev A.N., Dubrava T.G., Gayevskaya Yu.A. et al. Cryobiological technologies as a component of optimized methods in therapy of autoimmune diseases. Klin Imunol Alergol Infektol 2009; (1–2): 46–51.

Goltsev A.N., Dubrava T.G., Lutsenko E.D., et al. Search for the alternative to cryopreservation methods of modifing the immunereactivity of the allomyelotransplant. II. Possible co-transplantation of embryonic liver cells. Problems of Cryobiology 2000; (1): 10–21.

Goltsev A.N., Dubrava T.G., Ostankova L.V., et al. Peculiarities of cryopreservation effect on functional potential of fetal liver hemopoietic stem cells of various gestation terms. Problems of Cryobiology 2009; 19(2): 186–199.

Goltsev A.N., Grischenko V.I., Sirous M.A. et al. Cryopreservation: an optimizing factor for therapeutic potential of fetoplacental complex products. Biopreservation and Biobanking 2009; 7(1): 29–38. CrossRef PubMed

Goltsev A.N., Matsevitaya I.Yu., Lutsenko Ye.D., et al. On the modification of immunoreactivity of myelotransplant after cryopreservation. Problems of Cryobiology 2010; 20(2): 145–152.

Goltsev A.N., Ostankova L.V., Dubrava T.G. et al. Cryopreservation as the factor of modification of structural and functional state and the realization mechanism of therapeutic effect of compartment stem cells under autoimmune genesis pathology development. In: Goltsev A.N., editor. Current problems of cryobiology and cryomedicine. Kharkov; 2012. p. 543–551.

Goltsev A.N., Safranchuk O.V., Bondarovich M.O. et al. Change in cryolability of stem tumor cells depending on adenocarcinoma growth phase. Fiziol Zhurnal 2011; 57(4): 68–76.

Hattori Y., Kato H., Nitta M., Takamoto S. Decrease of L-selectin expression in human CD34+ cells on freeze–thawing and rapid recovery with short-term incubation. Exp Hematol 2001; 29(1): 114–112. CrossRef

Huang S., Law P., Ho A.D. Candidate hematopoietic stem cells from fetal tissues, umbilical cord blood vs. adult bone marrow and mobilized peripheral blood. Exp Hematol 1998; 26(12): 1162–1171. PubMed

Kozlova Yu.A., Goltsev A.N., Ostankov M.V. Influence of certain physical and chemical factors of cryopreservation on bone marrow cells with various initials structural an functional status. Problems of Cryobiology 2003; (4): 3–11.

Ljungman P., Bregni M., Brune M. et al. Allogeneic and autologous transplantation for haematological diseases, solid tumours and immune disorders: current practice in Europe 2009. Bone Marrow Transplant 2010; 45(2): 219–234. CrossRef PubMed

Lutsenko E.D. Application of penning-methods for obtaining enriched stem cells of population from cryopreserved bone marrow. Problems of Cryobiology 1995; (4): 52–54.

Micklem H.S., Ford C.E., Evans E.P. et al. Competitive in vivo proliferation of foetal and adult haematopoietic cells in lethally irradiated mice. J Cell Physiol 1972; 79(2): 293–298. CrossRef PubMed

Ng Y.Y., van Kessel B., Lokhorst H.M. et al. Gene-expression profiling of CD34+ cells from various hematopoietic stem-cell sources reveals functional differences in stem-cell activity. J Leukoc Biol 2004; 75(2): 314–323. CrossRef PubMed

Nielsen J.S., McNagny K.M. Novel functions of the CD34 family. J Cell Sci 2008; 121: 3682–3692. CrossRef PubMed

Ojeda-Uribe M. Peripheral blood and BM CD34+CD38– cells show better resistance to cryopreservation than CD34+CD38+ cells in autologous stem cell transplantation. Cytotherapy 2004; 6(6): 571–583. CrossRef PubMed

Orkin S.H., Nathan D.G., Ginsburg D. et al., editors. Nathan and Oski's hematology of infancy and childhood. Philadelphia: Elsevier; 2009.

Porozhan Ye.A., Ostankov M.V., Babenko N.N., Goltsev A.N. Assessment of phenotype characteristics of fetal neural cells after cryopreservation using different freezing regimens. Problems of Cryobiology 2012; 22(1): 39–48.

Rosillo M.C., OrtuÑo F., Rivera J., Moraleda J.M, Vicente V. Cryopreservation modifies flow-cytometric analysis of hemopoietic cells. Vox Sang 1995; 68(4): 210–214. CrossRef PubMed

Rowley S.D., Bensinger W.I., Gooley T.A. Effect of cell concentration on bone marrow and peripheral blood stem cell cryopreservation. Blood 1994; 83(9): 2731–2736. PubMed

Rubinshtein A., Trobaugh F. Ultrastructure of presumptive hematopoietic stem cells. Blood 1973; 42(1): 61–80.

Shereshkov S.I. Culturing of hemapoietic cells on semisolid nutrient media. Lab Delo 1974; (3): 146–150.

Shizuru J.A., Negrin R.S., Weissman I.L. Hematopoietic stem and progenitor cells: clinical and preclinical regeneration of the hematolymphoid system. Annu Rev Med 2005; 56: 509–538. CrossRef PubMed

Suzuki A., Zheng Y., Kaneko S. et al. Clonal identication and characterization of self–renewing pluripotent stem cells in the developing liver. J Cell Biol 2002; 156(1): 173–184. CrossRef PubMed

Till J.E., McCulloch E.A. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. Radiat Res 1961; 14: 213–222. CrossRef

Tyndall A., Gratwohl A. Hemopoietic blood and marrow transplants in the treatment of severe autoimmune disease. Curr Opin Hematol 1997; 4(6): 390–394. CrossRef

Vermel A.E. Stem cells: total characteristic and application perspectives in clinical practice. Klin Meditsina 2004; (1): 5–11.

Wu D.D., Nayar R., Keating A. Synergistic effect of stem cell factor with interleukin-3 or granulocyte-macrophage colony-stimulating factor on the proliferation of murine primitive hematopoietic progenitors. Exp Hematol 1994; 22(6): 495–500. PubMed

Yampolskaya K.Ye., Goltsev A.N., Gurina T.M. Change in functional potential of fetal liver cells dependent from cryopreservation regimen. Svit Meditsiny i Biologii 2007; (1): 89–93.

Загрузки

Опубликован

2014-06-20

Как цитировать

Goltsev, A. N., Dubrava, T. G., Gaevskaya, Y. A., Yampolskaya, E. E., Ostankova, L. V., & Ostankov, M. V. (2014). Особенности изменения структурно-функциональных характеристик стволовых кроветворных клеток из разных источников после криоконсервирования. Проблемы криобиологии и криомедицины, 24(2), 118–131. https://doi.org/10.15407/cryo24.02.118

Выпуск

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология