Рапамицин пролонгирует выживание роговичных эпителиальных клеток в культуре

Разработчики

Саназ Гидфар, Фарнод И. Милани, Бехрад И. Мелани, Хуссейн Сагха, Али Р. Джалилиан и др.

Описание технологии

Как было показано ранее, рапамицин оказывает эффект анти-старения на клетки и организмы. В этой технологии рапамицин был использован для продления жизни человеческих роговичных эпителиальных клеток in vitro. Было установлено, что обработка рапамицином сохраняет клетки в менее дифференцированном и менее пролиферативном состоянии, что приводит к меньшему репликативному старению и менее выраженному апоптозу.

Рост и жизнеспособность клеток оценивали с помощью световой микроскопии. Пролиферацию клеток и клеточный цикл оценивали методом проточной цитометрии. Экспрессия маркеров дифференцировки оценивали с помощью количественной ПЦР и Вестерн-блоттинга. Старение оценивали путем окрашивания связанной со старением β-галактозидазы и Вестерн-блотинг анализа белка р16. Апоптоз оценивали с помощью TUNEL анализа.

Результаты исследования показали, что первичные человеческие роговичные эпителиальные клетки, обработанные рапамицином, имели не только более низкую пролиферацию, но и значительно большую выживаемость in vitro. Обработанные рапамицином клетки поддерживали более высокую способность к пролиферации после удаления рапамицина и экспрессировали больше кератина 14, N-кадгерина, белков DeltaNp63 и ABCG2, но меньше кератина 12, что соответствует их менее дифференцированному состоянию. Обработанные рапамицином клетки демонстрировали меньше признаков старения при окрашивании X-β-Gal SA и более низкую экспрессию белка p16. Апоптоз в обработанных рапамицином клетках также был ниже. Эти результаты указывают на то, что обработка рапамицином первичных человеческих роговичных эпителиальных клеток предотвращает потерю роговичных эпителиальных стволовых/прогениторных клеток в процессе репликативного старения и апоптоза. Рапамицин может быть полезной добавкой при размножении роговичных эпителиальных клеток ex vivo.

Практическое применение

Обработка рапамицином в соответствии с этой технологией позволяет предотвратить репликативное старение (предел Хейфлика) в культуре первичных роговичных эпителиальных клеток. Это имеет решающее значение как для исследований процессов старения (в частности, клеточного старения), так и для практического применения клеточной терапии и трансплантологии (например, для поддержания жизнеспособности первичных эпителиальных роговичных клеток in vitro для трансплантации роговицы).

Лаборатории

• Department of Ophthalmology and Visual Sciences, University of Illinois at Chicago, Chicago (USA)

Ссылки

Публикации

• Gidfar, S. et al. «Rapamycin Prolongs the Survival of Corneal Epithelial Cells in Culture." 7 Scientific Reports, (2017): 40308.
• Milani, B. Y. et al. Rapamycin inhibits the production of myofibroblasts and reduces corneal scarring after photorefractive keratectomy. Invest Ophthalmol Vis Sci. 54(12), 7424–7430 (2013).