SIMULATED MICROGRAVITY AND COCULTURING WITH HEMATOPOIETIIC CELLS OPPOSITELY MODULATE WNT SIGNALING IN MESENCHYMAL STROMAL CELLS

A. Y. Ratushnyy; Ратушный А. Ю.; E. A. Tyrina; Тырина Е. А.; L. B. Buravkova; Буравкова Л. Б.

doi:10.31857/S2686738922600844

Моделирование микрогравитации и сокультивирование с гемопоэтическими клетками разнонаправленно модулируют Wnt-сигналинг в мезенхимальных стромальных клетках

Авторы: Ратушный А.Ю.¹, Тырина Е.А.¹, Буравкова Л.Б.¹
Учреждения:
1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации – Институт медико-биологических проблем Российской академии наук
Выпуск: Том 510, № 1 (2023)
Страницы: 268-272
Раздел: Статьи
URL: https://vestnik.nvsu.ru/2686-7389/article/view/651108
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686738922600844
EDN: https://elibrary.ru/UNDBOY
ID: 651108

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация

Остеогенный потенциал мезенхимальных стромальных клеток (МСК) может определять гомеостаз и физические характеристики костей. Условия микрогравитации снижают способность данных клеток дифференцироваться в остеогенном направлении. При этом in vitro показано, что добавление к культуре МСК гемопоэтических стволовых и прогениторных клеток (ГСПК) может оказывать противоположное действие. Целью данного исследования было выявление транскрипционных изменений 84 генов, ассоциированных с Wnt-сигналингом, в МСК при моделировании микрогравитации и взаимодействии с ГСПК. Полученные результаты указывают на усиление активности неканонического Wnt-сигналинга при сокультивировании МСК с ГСПК, в то время как моделирование микрогравитации способствовало его ослаблению, усиливая каноническую составляющую этого сигнального пути. Данные изменения могут лежать в основе модуляции остеогенного потенциала МСК при межклеточном взаимодействии в условиях микрогравитации.

Ключевые слова

мезенхимальные стромальные клетки (МСК), моделированная микрогравитация, Wnt-сигналинг

Список литературы

Buravkova L.B., Gershovich P.M., Gershovich J.G., et al. Mechanisms of gravitational sensitivity of osteogenic precursor cells //Acta Naturae (англоязычная версия). 2010. V. 2. № 1 (4). P. 28–35.
Man J., Graham T., Squires-Donelly G., et al. The effects of microgravity on bone structure and function // npj Microgravity. 2022. V. 8. № 1. P. 1–15.
Andreeva E.R., Ezdakova M.I., Bobyleva P.I., et al. Osteogenic Commitment of MSC Is Enhanced after Interaction with Umbilical Cord Blood Mononuclear Cells In Vitro //Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2021. V. 171. № 4. P. 541–546.
Jia Y., Zhang C., Zheng X., et al. Co-cultivation of progenitor cells enhanced osteogenic gene expression and angiogenesis potential in vitro // Journal of International Medical Research. 2021. V. 49. № 4. P. 03000605211004024.
Yang X., Sun L.W., Liang M., et al. The response of wnt/ß-catenin signaling pathway in osteocytes under simulated microgravity // Microgravity Science and Technology. 2015. V. 27. № 6. P. 473–483.
Houschyar K.S., Tapking C., Borrelli M.R., et al. Wnt pathway in bone repair and regeneration–what do we know so far //Frontiers in cell and developmental biology. 2019. V. 6. P. 170.
Takam Kamga P., Bazzoni R., Dal Collo G., et al. The role of notch and Wnt signaling in MSC communication in normal and leukemic bone marrow niche // Frontiers in cell and developmental biology. 2021. V. 8. P. 599276.
Dominici M., Le Blanc K., Mueller I., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement //Cytotherapy. 2006. V. 8. № 4. P. 315–317.
Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2– ΔΔCT method //methods. 2001. V. 25. № 4. P. 402–408.
Gu Q., Tian H., Zhang K., et al. Wnt5a/FZD4 mediates the mechanical stretch-induced osteogenic differentiation of bone mesenchymal stem cells //Cellular Physiology and Biochemistry. 2018. V. 48. № 1. P. 215–226.
Yang X., Sun L.W., Liang M., et al. The response of wnt/ß-catenin signaling pathway in osteocytes under simulated microgravity //Microgravity Science and Technology. 2015. V. 27. № 6. P. 473–483.
Jothimani G., Di Liddo R., Pathak S., et al. Wnt signaling regulates the proliferation potential and lineage commitment of human umbilical cord derived mesenchymal stem cells //Molecular Biology Reports. 2020. V. 47. № 2. P. 1293–1308.
Albers J., Keller J., Baranowsky A., et al. Canonical Wnt signaling inhibits osteoclastogenesis independent of osteoprotegerin //Journal of Cell Biology. 2013. V. 200. № 4. P. 537–549.
Ono M., Inkson C.A., Kilts T.M., et al. WISP-1/CCN4 regulates osteogenesis by enhancing BMP-2 activity // Journal of Bone and Mineral Research. 2011. V. 26. №. 1. P. 193–208.