Статьи автора

Разработка экспериментального подхода к репрограммированию праймированных плюрипотентных стволовых клеток человека в наивное состояние

Номер выпуска 4 от 18.09.2025

Плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) человека в условиях in vitro находятся в наивном или праймированном состоянии плюрипотентности. Находясь в том или ином состоянии, ПСК имеют различные потенциалы дифференцировки во внезародышевые и зародышевые клетки эмбриона. Наивные ПСК по профилю экспрессии и эпигенетическому паттерну генома сравнимы с клетками внутренней клеточной массы бластоцисты. В то же время, праймированные ПСК по своим характеристикам схожи с клетками постимплантационного эпибласта. Репрограммирование праймированных ПСК в наивное состояние и поддержание этого состояния при культивировании является инструментом для изучения эпигенетических процессов преимлантационного развития эмбриона человека, а также механизмов дифференцировки ПСК в производные зародышевых листков и внезародышевых тканей эмбриона. Целью нашего исследования было репрограммирование праймированных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека в наивное состояние плюрипотентности, а в дальшейшем получение культуры ИПСК, гомогенной по состоянию плюрипотентности. Благодаря разработанному нами протоколу, удалось получить ИПСК, близкие к наивному состоянию. Протокол включает применение ростовых факторов FGF2, TGFβ1 и ингибирования GSK3β и сигнального пути MEK/ERK (2iF среда). При этом обязательна предварительная обработка праймированных ИПСК ингибиторами деацетилазы гистонов (HDACi), которая приводит к измению морфологии клеток и профиля и экспрессии генов ПСК в сторону более раннего состояния плюрипотентности. При обработке праймированных ИПСК НDACi и последующим их культивировании в 2iF среде получили ИПСК, сопоставимые по морфологии колоний и профилю экспрессии генов-маркеров наивного состояния с контрольными наивными ИПСК, полученными в среде RSeT.

14 0

Трансформация состояний плюрипотентности в ходе морфогенеза эпибласта мыши и человека

Номер выпуска 5 от 18.09.2025

Плюрипотентный статус клетки in vivo имеет пространственно-временную регуляцию в рамках эмбриогенеза и обусловлен процессами самообновления, бесконечной пролиферации и дифференцировки во все типы клеток организма. Статус плюрипотентности был охарактеризован при исследовании клеток тератокарциномы, а затем это понятие было применено к эмбриональным клеткам преимплантационного эмбриона мыши. Плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) мыши и человека образуются в преимплантационный период и присутствуют у эмбриона до начала гаструляции. Одно из основных событий раннего развития млекопитающих – разделение внутренней клеточной массы бластоцисты (ВКМ) на гипобласт и эпибласт, который дает начало собственно эмбриону. В ходе морфогенетических процессов, связанных с формированием эпибласта, состояния плюрипотентности его клеток трансформируются. Таким образом, клетки ВКМ бластоцисты эпигенетическим и транскрипционным паттернами отличаются от своих дочерних клеток пери/постимплантационного эпибласта. С началом гаструляционных движений созревание клеток эпибласта завершается их дифференцировкой в клетки трех зародышевых листков. В данном обзоре рассмотрены исторические аспекты изучения плюрипотентности клеток, различные источники ПСК, механизмы и сигнальные пути, поддерживающие самообновление и плюрипотентность клеток в культурах ПСК. Кроме того, мы обобщили данные о морфогенетических процессах, которые влияют на образование наивных клеток ВКМ in vivo и последующее созревание клеток эпибласта мыши и человека, связанное с трансформацией их состояний плюрипотентности.

11 0

Предварительное воздействие ингибиторов деацетилаз гистонов изменяет направление дифференцировки ИПСК человека с формированием кардиосфер вместо кожных органоидов

Номер выпуска 6 от 18.09.2025

Плюрипотентные стволовые клетки (ПСК) являются уникальным типом клеток, способным дифференцироваться во все типы клеток организма. В культуре ПСК могут существовать субпопуляции с различным уровнем плюрипотентности, что приводит к различным результатам при их дифференцировке. Одним из ключевых факторов, определяющих состояния плюрипотентности и влияющих на потенциал дифференцировки ПСК, является эпигенетическое состояние клеток, в том числе уровень деацетилирования гистонов. Активация деацетилазы гистонов (HDAC) в ПСК человека и мыши увеличивает процентное содержание гетерохроматина. В данной работе мы использовали протокол дифференцировки эмбриоидных телец из индуцированных плюрипотентных клеток человека (чИПСК), рассчитанный на формирование эктодермы и нейроэктодермы с последующим их развитием в кожные органоиды. Однако после воздействовия на чИПСК ингибиторов HDAC (бутирата натрия и вальпроевой кислоты), направление их дифференцировки менялось: формировалась мезодерма, которая в дальнейшем развивалась в сокращающиеся кардиосферы.

11 0