Разработка и описание органоподобной системы культивирования кератиноцитов собак

 

Dominique J. Wiener*,†,‡, Onur Basak‡,§, Priyanca Asra‡,§, Kim E. Boonekamp‡,§, Kai Kretzschmar‡,§, Angelos Papaspyropoulos‡,§ и Hans Clevers‡,§,¶

* Ветеринарный факультет, институт патологии животных, Бернский университет, Langgassstrasse 122, 3012 Берн, Швейцария

Дермфокус, ветеринарный факультет, университетская клиника Бернского университета, Freiburgstrasse 14, 3010 Берн, Швейцария

Институт биологии развития и исследований стволовых клеток Хюбрехта, Королевская Академия наук и искусств Нидерландов (KNAW) и Университетский медицинский центр (UMC) Утрехта, Uppsalalaan 8, 3584 CT Утрехт, Нидерланды 

§ Геномика рака, Нидерланды, Университетский медицинский центр (UMC) Утрехта, Universiteitsweg 100, CG, 3584 Утрехт, Нидерланды

Центр детской онкологии принцессы Максимы, Uppsalalaan 8, 3584 CT Утрехт, Нидерланды

Для переписки: Dominique Wiener, Department of Veterinary Pathobiology, College of Veterinary Medicine & Biomedical Science, Texas A&M University, 400 Raymond Stotzer Parkway, 4467 TAMU, College Station, TX 77843, USA.

E-mail: dwiener@cvm.tamu.edu

Предпосылки. Нарушения гомеостаза эпидермиса и фолликулов у собак возможны при различных заболеваниях кожи. Доступность системы для исследования этих заболеваний in vitro важна для понимания лежащих в основе патологических механизмов.

Цели. Создать точную и надежную трехмерную органоподобную систему кератиноцитов собак in vitro, чтобы заложить основы для изучения функциональных дефектов морфогенеза, восстановления и дифференциации межфолликулярного эпидермиса (МФЭ) и волосяных фолликулов (ВФ), приводящих к алопеции и заболеваниям эпидермиса.

Животные. Биоптаты кожи брали у собак разных пород без кожных нарушений сразу после эутаназии.

Методы. Клетки, полученные из микроскопических срезов МФЭ и ВФ, высевали на «Матригель» и выращивали органоподобные культуры кератиноцитов, свойства которых определяли с помощью иммуногистохимического исследования, количественной ПЦР в реальном времени и секвенирования РНК.

Результаты. Обе органоподобные линии развились в клеточный тип, подобный базальному МФЭ. Анализ экспрессии генов и белков показал высокое содержание мРНК и белков кератинов 5 и 14, маркеров дифференциации МФЭ и межклеточных молекул. Ключевые маркеры стволовых клеток ВФ отсутствовали. Удаление факторов роста привело к дезактивации таких маркеров, как KRT16, инволюкрин, KRT17 и SOX9, что показывает возможность развития органоподобной культуры в направлении более дифференцированной ткани.

Выводы и клиническая значимость. Наша трехмерная культуральная система in vitro дает основу для изучения функции эпидермиса, исследования условий культивирования, необходимых для развития органоподобной культуры с характерными признаками ВФ, и лечения кожных нарушений у собак.
Однако для индукции характерных признаков ВФ или роста шерсти потребуется добавление других факторов роста или совместная культура с дермальными сосочками.

 

Полный текст переводных статей можно получить по личному запросу в редакции журнала.