BioScience Blog – Научный Биологический блог

Моделью раннего развития млекопитающих являются эмбриональные стволовые клетки (ЭСК). При дифференцировке ЭСК воспроизводятся процессы раннего развития млекопитающих, в том числе происходит запуск процесса инактивации Х-хромосомы. Получение ЭСК полевки столкнулось с методическими трудностями. Альтернативной моделью для исследования процесса инактивации Х-хромосомы полевки могут служить гибридные клетки, содержащие Х-хромосому полевки на фоне плюрипотентного генома мыши. Изучение дифференцировки таких клеток позволит судить о совместимости систем дозовой компенсации мыши и полевки. Проведена гибридизация ЭСК мыши линии TG-2a со спленоцитами полевок Mkrotusrossiaemeridionalisи М. kirgisorum. Полученные гибридные клоны имели различную морфологию: 9 ЭС-подобных клонов, 17 клонов по морфологии напоминают линии экстраэмбриональной эндодермы. Проведены тесты по оценке плюрипотентности линии гибридных клеток. Тест на активность щелочной фосфатазы показал, что в клонах с ЭС-подобной морфологией уровень экспрессии этого фермента сравним с таковым в ЭС клетках мыши линии TG-2a. ЭС-подобные гибридные клоны при дифференцировке способны образовывать эмбриоидные тельца и формировать тератомы при подкожном введении мышам линии nude. Гистологический анализ срезов тератом показал, что гибридные клетки в основном идут по пути нейрального гистогенеза или сохраняются в тератоме в виде ЭС-подобных клеток. Это свидетельствует об ограниченном потенциале дифференцировки у гибридных клеток. Цитогенетический анализ показал, что клоны с ЭС-подобной морфологией на фоне генома мыши содержат преимущественно от 1 до 5 фрагментов аутосом и Х-хромосомы полевки. Иммунофлуоресцентный анализ клонов с морфологией, напоминающей клетки линии экстраэмбриональной эндодермы, показал, что в этих клетках отсутствует экспрессия генов Oct4, Nanog, участвующих в поддержании плюрипотентного состояния ЭСК, не выявляется поверхностный антиген ЭСК SSEA-1. В то же время в данных клетках экспрессируются такие факторы, как Gata4, Gata6, являющиеся маркерами клеток экстраэмбриональной эндодермы и ЭСК, дифференцированных в эндо – и мезодермальном направлении. Кроме того, не обнаружена экспрессия цитокератина 8 (KrtS), маркирующего производные эктодермы, а также фактора Cdx2, маркирующего клетки трофобласта. Таким образом, полученные гибридные клоны не сохраняют свойство плюрипотентности, характерное для родительской линии TG-2a. Для получения плюрипотентного клона, содержащего Х-хромосому полевки на фоне генома мыши, в дальнейшем планируется провести репрограммирование имеющихся дифференцированных клонов методом внедрения ретровирусных векторов, несущих гены транскрипционных факторов Oct4, Sox2, KJf4, а также гена c-Mic, способствующих индукции плюрипотентного состояния дифференцированных клеток.