Журнал клеточной науки и терапии
Открытый доступ

Абстрактный

Non-myeloablative Bone Marrow Stem Cell Transplantation for mdx Mice Myodystrophy Therapy

В.М. Михайлов, А.В. Соколова, В.В. Кравцова, В.В. Зенин, Е.В. Каминская, Н.А. Тимонина и И.И. Кривой

Предыстория: Мыши Mdx являются экспериментальной моделью неизлечимого моногенного заболевания человека мышечной дистрофии Дюшенна (МДД). Надежда на излечение а связана с использованием терапии стволовыми клетками, в частности, но не исключительно. Анализ множественных экспериментальных результатов показывает, что внутримышечная трансплантация различных типов клеток различного происхождения со свойствами стволовых клеток не может преобразовать мутантные поперечно-полосатые мышечные волокна (СМВ) в СМВ дикого типа. Был сделан вывод, что только замена мутантного костного мозга (КМ) клетками КМ дикого типа может преобразовать мутантный СМВ в СМВ дикого типа. К сожалению, рентгеновское облучение мышей Mdx в летальной дозе 11, 7 или 5 Гр с последующей пересадкой диких клеток КМ мышей C57BL/6 не увеличило синтез дистрофина СМВ. Целью данного исследования было проанализировать синтез дистрофина поперечно-полосатыми мышцами мышей Mdx после рентгеновского облучения в дозе 3 Гр с последующей пересадкой клеток костного мозга C57BL/6. Также мы исследуем репарацию структуры волокон диафрагмальных мышц НМС. Для подтверждения функциональной значимости наблюдаемых структурных изменений НМС также было проведено исследование мембранного потенциала покоя волокон диафрагмальных мышц НМС. Методы: Мыши mdx в возрасте 1-1,5 месяцев подвергались облучению рентгеновскими лучами в дозе 3 Гр. На следующий день свежеприготовленные клетки костного мозга вводились внутривенно в количестве (15-20) x 106 клеток на мышь. Животных исследовали через 2, 4 и 6 месяцев после трансплантации. Каждая экспериментальная группа мышей включала 3-8 животных. Исследовались mus. quadriceps femoris и волокна диафрагмальных мышц с их нервно-мышечными соединениями (НМС). Для регистрации химеризма было проведено специальное исследование с использованием трансплантации GFP-положительных клеток костного мозга C57BL/6 мышам mdx после облучения в дозе 3 Гр. Через 6 месяцев клетки костного мозга выделяли из длинных трубчатых костей и готовили мазки. После фиксации карбинолом мазки окрашивали йодистым пропидием и изучали на конфокальном микроскопе LSM 5 Pascal (Carl Zeiss, Германия) для подсчета доли GFP-позитивных клеток по отношению к общему количеству ядерных клеток. Результаты: После нелетального рентгеновского облучения в дозе 3 Гр наблюдался стабильный рост синтеза дистрофина. Доля дистрофин-позитивной СМФ M. quadriceps femoris увеличилась с 1% до 4% (2 месяца), 12% (4 месяца) и 27% (6 месяцев) после трансплантации. Рост синтеза дистрофина сопровождался снижением уровня гибели СМФ, увеличением доли СМФ без центрального ядра до 22%, накоплением ветвей МНС и репарацией мембранных потенциалов покоя. Доля GFP-позитивных клеток среди всех клеток с ядром в мазках костного мозга мышей mdx, которым трансплантировали химерный GFP, через 6 месяцев после трансплантации составила 3,3 ± 0,8 %, что свидетельствует о химерной природе мышей. Заключение: Немиелоаблативное трансплантирование клеток костного мозга мышам mdx после рентгеновского облучения 3 Гр сопровождается формированием химеризма,стабильный рост синтеза дистрофина и восстановление структуры и функции НМС.