Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Изучение потенциальных параметров оценки эффективности технологий 
направленной дифференцировки плюрипотентных стволовых клеток
Родимова С.А.
1
, Реунов Д.Г.
1
, Калабушева Е.П.
2
, Дашинимаев Э.Б.
2
, Мелешина А.В.
1
1
НИИ ЭО и БМТ, Приволжский исследовательский медицинский университет, 
Нижний Новгород, Россия 
2
Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва, Россия
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) – перспективный 
инструмент клеточной терапии. ИПСК способны дифференцироваться в клетки всех 
типов тканей человека. Перспективным направлением является применение пациен-
т-специфических ИПСК в клеточной заместительной терапии, где возможна предва-
рительная коррекция аутологичного материала пациентов с врожденными заболева-
ниями на генетическом уровне, с последующей трансплантацией пациенту.
С появлением новых технологий индукции направленной дифференцировки ИПСК 
актуальной задачей становится поиск чувствительных параметров оценки эффектив-
ности дифференцировки. Такими параметрами могут выступать внутриклеточный pH 
и вязкость цитоплазматической мембраны.
В работе проведена направленная дифференцировка ИПСК в эпидермальном, 
нейрональном и эндотелиальном направлениях. В процессе дифференцировок ИПСК 
анализ pH производился с использованием pH-сенсора SypHer 2 и флуоресцентной 
микроскопии. Данные о вязкости цитоплазматической мембраны получены с исполь-
зованием FLIM (fluorescence lifetime imaging microscopy) по изменению времени жизни 
флуоресценции молекулярного ротора BODIPY.
В ИПСК значения pH составили 7.39±0.02 абсолютных единиц. В предшественниках 
кератиноцитов (ПрК) и кератиноцитах получены значения pH - 7.4 ±0.01 и 7.8 ±0.01 
соответственно. В нейрональных стволовых клетках (НСК) значение pH составило 
7.3±0.13, а в нейронах наблюдается сдвиг в щелочную сторону (7.4±0.13). В клетках 
первичной мезодермы (ПМ) и эндотелиальных клетках (ЭК) мы наблюдали значения 
pH равные 7.47±0.01 и 7.1±0.02 соответственно. 
Вязкость мембраны в ИПСК составила 482.41±81.7 сПз. При эпидермальной дифферен-
цировке наблюдали сдвиг в сторону уменьшения вязкости мембран (ПрК =384.04±83.73 сПз
и кератиноцитах =331.58±83.4 сПз). В клетках ПМ и НСК детектировали снижение вяз- 
кости (305,9±45,08 и 340,9±94,09 сПз соответственно). В нейронах и ЭК наблюдали 
повышение вязкости мембраны (474,3±113,04 и 419,9±59,96 сПз соответственно). Значимые 
изменения, проявляющиеся на стадии предшественников наблюдались лишь по параметру 
вязкости цитоплазматической мембраны. Изменения данного параметра предшествовали 
изменению уровня поверхностных маркеров, что может быть более эффективным при 
оценке клеток, выходящих из плюрипотентного состояния.
Таким образом, оценка вязкостных свойств мембраны ИПСК с использованием 
высокотехнологичных подходов в дальнейшем может стать потенциальным параметром 
оценки эффективности технологий направленной дифференцировки ИПСК.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского Научного Фонда (проект 
№17-75-20178).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
209