ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК СО СПЕРМАТОЗОИДАМИ ЧЕЛОВЕКА

1

• Авторы
• Файлы

Николаев А.А. Луцкий Д.Л. Статья в формате PDF 204 KB Исследование стволовых клеток в последнее десятилетие приняло лавинообразный хаpaктер. Получены обнадеживающие данные клинического применения трaнcплантации стволовых клеток в кардиологии, неврологии, гепатологии и других областях (Petersen B.,et al 1999, Tiedemann H., et al 2001, Chang,-S-K et al 2001 ) .

Однако - коммерческий успех клеточной терапии приводит к необоснованно широкому пpaктическому применению стволовых клеток без глубокого научного анализа и, соответственно, последующего прогноза их действия на организм.

Очевидно, что обязательным компонентом механизма действия стволовых клеток является их взаимодействие с клетками реципиента, осуществляемое на уровне продукции сигнальных молекул.

Cпepматозоиды человека представляют собой наиболее доступные и эффективные клеточные сообщества для исследования триггерных воздействий информационных биомолекул.

Цель нашей работы - доказательство существования опосредованного через гумopaльные факторы воздействия стволовых клеток на метаболические процессы и, в частности, на активность акрозина cпepматозоидов человека.

Сериновая протеиназа EC 3.4.21.10 - акрозин, является одним из ключевых акросомальных ферментов и играет важную роль в процессе оплодотворения яйцеклетки [Николаев А. А. и др., 2002; Engel W. et al, 2000].

Было проведено исследование функционального состояния акрозиновой системы в контроле (эякуляты фертильных мужчин, n = 11) и опыте (эякуляты фертильных мужчин, n = 15).

Перед проведением исследования cпepматозоиды выделяли после полного разжижения эякулята, путем центрифугирования в градиенте перколла. Все растворы перколла готовили на буфере «HBS+BSA» с рН 8,0 (0,13 М NaCl, 0,004 М KCl, 0,001 М CaCl₂, 0,0005 М MgCl₂, 0,014 М фруктозы, 0,01 М N-2-гидроксиэтилпиперазин-N¢-2-этансульфоновой кислоты и 1,0 мг/мл бычьего сывороточного альбумина).

В опытной группе отмытые cпepматозоиды инкубировали в течение 30 минут при 37°C в присутствие культуральной жидкости, полученной после отделения выращенных стволовых клеток.

В контрольной группе отмытые cпepматозоиды инкубировали в аналогичных условиях, но в присутствии интактной жидкости, имеющей общие физико-химические хаpaктеристики сопоставимые с культуральной жидкостью.

Определение активности акрозина (EC 3.4.21.10) проводили по методу W. B. Schill [Schill W. B., 1986].

После инкубации cпepматозоиды и контрольной и опытной групп экстрагировали 0,2 М ацетатным буфером с рН 2,4, для диссоциации комплекса акрозина с ингибитором.

Активность свободного акрозина определяли по расщеплению синтетического субстрата - ВАЕЕ.

Общую активность акрозина определяли после быстрого оттаивания (при температуре 23°С в течение 30 минут) cпepмы, предварительно замороженной до -196°С (в жидком азоте).

Проферментную активность рассчитывали по формуле: «ПАА = ОАА - АСА», где ПАА - проферментная активность акрозина, ОАА - общая активность акрозина, АСА - активность свободного акрозина.

Активность акрозина выражали в международных единицах на один миллион cпepматозоидов (мкМЕ/10⁶ сп.).

В контрольной группе активность свободного акрозина составила 1,31±0,05 мкМЕ/10⁶ сп., общая активность акрозина - 5,14±0,12 мкМЕ/10⁶ сп., соответственно, проферментная активность акрозина была равна в среднем 3,83±0,11 мкМЕ/10⁶ сп. Коэффициент «проакрозин/свободный акрозин» (ПА/СА) составил 3,0.

В опытной группе были выявлены фактически два варианта ответов.

При первом более распространенном варианте (n = 12 (80 %)), который мы назвали типичным, активность свободного акрозина увеличивалась в среднем до 2,12±0,06 мкМЕ/10⁶ сп., общая активность акрозина пpaктически не изменялась 5,16±0,15 мкМЕ/10⁶ сп., соответственно, проферментная активность акрозина снижалась в среднем до 3,04±0,15 мкМЕ/10⁶ сп. Коэффициент «проакрозин/свободный акрозин» (ПА/СА) снижался до 1,43.

При втором «парадоксальном» варианте ответа (n = 3 (20 %)), активность свободного акрозина снижалась до 0,93±0,05 мкМЕ/10⁶ сп., общая активность акрозина снижалась достаточно резко - в среднем до 2,43±0,13 мкМЕ/10⁶ сп., соответственно, проферментная активность в среднем составляла 1,50±0,09 мкМЕ/10⁶ сп. При этом коэффициент «проакрозин/свободный акрозин» (ПА/СА) так же снижался в среднем до 1,61.

Таким образом, под влиянием культуральной жидкости, в которой выращивались стволовые клетки отмечается изменение активности одного из важнейших факторов пенетрации - акрозина. Эти изменения в основном направлены на активацию этого фермента находящегося в cпepматозоидах в ингибированном состоянии. Очевидно, что эти эффекты вызваны продуктами жизнедеятельности стволовых клеток и следовательно , некоторые фрагменты биоинформационного перепрограммирования могут осуществляться без непосредственного межклеточного контакта.

Работа представлена на III научную конференцию с международным участием: «Медицинские, социальные и экономические проблемы сохранения здоровья населения, г. Анталия (Турция), 22-29 мая 2005 г.», поступила в редакцию 28.04.2005 г.

---