Registration Number
0421U101906, Candidate dissertation
Status
Кандидат біологічних наук
Date
27-04-2021
popup.evolution
.
Title
Optimizing the oxygen concentration for cultivation of mesenchymal stem cells from umbilical cord
Author
Shuvalova Nadiia Serhiivna,
popup.head Kordium Vitalii A.
popup.opponent Garmanchuk Liudmyla Vasylіvna
popup.opponent Verevka Sergii
popup.review Piven Oksana O.
popup.review Колибо Денис Володимирович
popup.rada
Institute of Molecular Biology and Genetics of NAS of Ukraine
Description
Дисертація присвячена оптимізації культивування мезенхімальних стовбурових клітин Вартонова студня людини (МСК-ВС), шляхом застосування умов фізіологічних концентрацій кисню, та дослідженню впливу цих умов на життєдіяльність МСК-ВС.
У результаті роботи розроблено схеми створення сумішей зі зниженим вмістом кисню, на основі аргону та азоту.
Виявлено, що введення МСК-ВС у культуру методом експлантів за фізіологічних концентрацій кисню (3%) сприяє підвищенню кількості отриманих клітин, незалежно від особливостей тканини Вартонова студня. Встановлено, що кількість МСК-ВС, отриманих при 3% кисню, була на 28% більшою, порівняно зі стандартними умовами СО2-інкубатора. Дослідження метаболічної активності у первинних культрах виявили значну гетерогенність між популяціями, отриманими від різних донорів. Інтенсивність утворення формазану в МТТ-тесті, в середньому, була на 35% вищою при 3% кисню, ніж в умовах СО2-інкубатора, що відповідало більшій кількості клітин.
Встановлено, що культивування при 3% кисню підвищує рівень проліферації МСК-ВС на всіх досліджених пасажах і не впливає на рівень експресії поверхневих маркерних білків. Також, було розроблено метод отримання культур МСК-ВС шляхом відбору клітин, які спонтанно відкріпились, з кондиціонованого середовища, та їхньої подальшої мультиплікації. Було встановлено, що характер проліферації у «побічних» культурах МСК-ВС, отриманих згаданим способом з нульового і першого пасажів, в стандартних умовах СО2-інкубатора, загалом відповідав притаманному «основній» культурі, тоді як рівень проліферації «побічних» популяцій, отриманих з культур на другому пасажі, був суттєво нижчим. Для культур МСК-ВС "основної" та «побічних» ліній на 3 і 4 пасажах, отриманих з нульового та першого пасажів, кількість клітин з фенотипом, притаманним старіючим, була практично однаковою тоді у "побічній" лінії, отриманої з другого пасажу, була помітно більшою. Порівняння ефективності культивування МСК-ВС, отриманих згаданим методом, у газових сумішах на основі азоту та аргону, які містили 3% кисню показало, що кількість МСК-ВС в умовах помірної гіпоксії в усіх варіантах була вищою, ніж в стандартних умовах СО2-інкубатора.
На всіх досліджених пасажах МСК-ВС, культивовані в газових сумішах з 3% кисню, були більш гомогенними за морфологією та містили меншу кількість клітин з фенотипом, типовим для старіючих, у порівнянні з культурами з умов СО2-інкубатора. Для всіх груп найвищий рівень морфологічної гомогенності можна було спостерігати на другому пасажі. В суміші на основі азоту культури були найбільш гомогенними і містили найменшу кількість МСК-ВС з фенотипом, притаманним старіючим клітинам. Показано значну гетерогенність у активності асоційованої зі старінням бета-галактозидази. У групах, культивованих при 3% кисню в суміші на основі азоту, цей показник був найнижчим.
Вперше встановлено, що культивування та проведення процедури трансфікування МСК-ВС невірусними методами, за допомогою нанорозмірних поліплексів, у газових сумішах зі зниженим вмістом кисню (3%) сприяє підвищенню ефективності трансфекції. Відсоток процент МСК, які експресували маркерний білок, був більшим в середньому у 2,58 в суміші на основі азоту, та 1,37 рази в суміші на основі аргону.
Розроблені в результаті роботи оптимізації мають позитивний вплив на життєдіяльність МСК-ВС в умовах in vitro. Вперше виявлено наявність різниці у ефектах газових сумішей, створених на основі азоту і на основі аргону.
Registration Date
2021-05-21
popup.nrat_date
2021-05-21 / 2026-06-30
