Как известно, эмбриоидные тельца были вначале описаны в тератомах семенника и яичника человека [3]. В дальнейшем, путем трансплантации зародышей в эктопические места и последующих перевивок были получены различные перевивные линии тератокарцином, одни из которых являлись полипотентными, а другие обладали ограниченным модусом дифференцировки [4], но все из них, как в условиях in vivo, так и in virtro формировали эмбриоидные тельца, наружный слой которых был представлен одним слоем энтодермальных клеток, а внутренний – стволовыми тератокарциномными клетками и их потомками, находящихся на разной стадии дифференцировки. При трансплантации в брюшную полость эмбриоидные тельца начинают интенсивно размножаться, а некоторые из них, адгезируя с клетками брюшины, начинают трансформироваться в солидные опухоли. За эти годы были получены многочисленные данные о биологии тератокарцином, в том числе характеризующие процессы дифференцировки стволовых клеток различных линий [1]. Однако малоизученными остаются аспекты, связанные с кинетикой пролиферации стволовых клеток тератокарциномы [2, 5, 6], в частности отсутствуют данные об особенностях их топографии в пределах эмбриоидного тельца и темпах размножения последнего.
Материалы и методы исследования
В работе была использована асцитная форма тератокарциномы (эмбриоидные тельца линии CBA9H6), ранее полученная проф. Грехемом из зародышей мышей линии СВА. В брюшную полость 64 мышей-реципиентов (самцов линии СВА, весом 18–20 г) трансплантировали по 5000 эмбриоидных телец. Через 5,8,13 и 20 суток после трансплантации в брюшную полость мышей-реципиентов вводили 5 мл среды 129, а затем извлекали 1 мл ранее введенной жидкости и подсчитывали в ней количество телец. Мышам внутрибрюшинно вводили Н-3тимидин (удельная активность 17 Кю/ммоль) из расчета 40 мкКю на животное. Подсчет количества ДНК синтезирующих клеток производили через 1 и 30 часов после внутрибрюшинного введения изотопа. Препараты с экспонированной эмульсией типа «М» экспонировали в течение 30 суток. Асцитные и солидные формы тератокарциномы подвергали гистологической обработке, а серийные срезы окрашивали гематоксилин-эозином и азаном по Генденгайну. Полученные данные подвергались статистической обработке по методу Фишер – Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Данные о темпах размножения эмбриоидных телец тератокарциномы СВА9Н6 с суженным модусом цитодифференцировки приведены в табл. 1. Эти данные свидетельствуют о том, что по мере удлинения срока нахождения эмбриоидных телец в брюшной полости темпы прироста клеток асцитной формы опухоли СВА9Н6 уменьшаются, а время ее удвоения соответственно возрастает. Так, например, в ранние сроки после трансплантации (5–8 суток) прирост за 1 сутки эмбриоидных телец возрастает на 198 %, в то время как при более длительном сроке (13–20 суток) лишь на 17,4 %. В свое время нами было установлено, что по мере перехода стволовых клеток тератокарциномы OC15S1 на путь цитодифференцировки, происходит увеличение продолжительности митотического цикла [2]. Не исключено, что замедление темпов образования дочерних эмбриоидных телец может быть объяснено тем, что по мере пребывания в брюшной полости асцитной формы тератокарциномы СВА9Н6 впоследствии возрастания дифференцировки стволовых клеток и соответственно уменьшения темпов пролиферации увеличивается и период формирования критической массы клеток, столь необходимой для разделения материнского эмбриоидного тельца. Однако нельзя не обратить внимание на тот факт, что примерно через 8–9 суток после трансплантации можно обнаружить и переход части асцитной формы тератокарциномы в солидную из-за прикрепления эмбриоидных телец, имеющую более высокую степень дифференцировки, к внутренним органам. Поэтому замедление прироста и времени удвоения эмбриоидных телец, скорее всего не истинное, а ложное (или, по крайней мере, не столь выраженное) за счет феномена трансформации асцитной формы опухоли в солидную.
Таблица 1
Темпы размножения эмбриоидных телец СВА9Н6 в различные сроки после интраперитонеальной трансплантации мышам линии СВА
|
Время после перевивки (в сутках) |
Количество телец в 1 мл жидкости |
Абсолютный прирост за исследуемый период |
Прирост телец за 1 сутки |
Прирост телец за 1 сутки (в %) |
Время удвоения количества телец (в часах) |
|
5 |
1265 ± 390 |
– |
– |
– |
– |
|
8 |
8780 ± 2400* |
7515 (6,9 раза) |
2505 |
198 |
12,1 |
|
13 |
43900 ± 9523* |
35120 (4 раза) |
7024 |
80 |
30,0 |
|
20 |
97500 ± 10655* |
53600 (1,5 раза) |
7653 |
17,4 |
138,0 |
Примечание. *Р < 0,05.
Ранее нами были получены данные о топографии пролиферирующих клеток (синтезирующих ДНК и митозов), которые не были опубликованы в научной статье (табл. 2). Обнаружено, что подавляющее большинство синтезирующих ДНК и митотически делящихся клеток находится в наружной трети внутреннего слоя эмбриоидного тельца. Статистический анализ выявил достоверную разницу в локализации пролиферирующих элементов (как митозов, так и ДНК синтезирующих клеток), находящихся в наружной трети, по сравнению с внутренней третью внутреннего слоя. Таким образом, в результате данного исследования в эмбриоидных тельцах тератокарциномы СВА9Н были выявлены зоны, имеющие камбиальное значение. В этой же работе была предпринята попытка определить миграцию эмбриокарциномных клеток внутри самого эмбриоидного тельца, используя в качестве маркера Н-3 тимидиновую метку с отставлением, т.е. при сопоставлении локализации меченных тимидином клеток через 1 и 30 часов после введения изотопа. Однако возрастание количества меченных клеток во внутренней трети внутреннего слоя с параллельным уменьшением числа аналогичных клеток в наружной трети оказалось статистически недостоверным, т.е. эта тенденция не может служить доказательством миграции эмбриокарциномных клеток из периферического слоя во внутренний. Для окончательного ответа на данный вопрос необходимы дополнительные эксперименты с более длительным по времени отставлением метки.
Таблица 2
Топография синтезирующих ДНК и митотически делящихся клеток тератокарциномы СВА9Н6 во внутреннем слое эмбриоидного тельца
|
Части внутреннего слоя эмбриоидного тельца |
В % от общего числа |
На единицу площади |
||||
|
Митозы |
Клетки, синтезирующие ДНК (1 час после введения изотопа) |
Клетки с отставленной меткой (30 часов после введения изотопа) |
Митозы |
Клетки, синтезирующие ДНК (1 час после введения изотопа) |
Клетки с отставленной меткой (30 часов после введения изотопа) |
|
|
Наружная треть, граничащая с эндодермальным слоем |
66 ± 13,2 |
63 ± 11,4 |
44 ± 10,0 |
0,26 ± 0,05 |
0,83 ± 0,16 |
0,61 ± 0,1 |
|
Средняя треть |
26 ± 5,2 |
26 ± 6,0 |
34 ± 7,1 |
0,15 ± 0,02 |
0,48 ± 0,06 |
0,66 ± 0,03 |
|
Внутренняя треть |
8,0 ± 2,0* |
11 ± 2,5* |
22 ± 3,0 |
0,06 ± 0,01* |
0,24 ± 0,05* |
0,58 ± 0,1 |
Примечание. *Р < 0,05.
Заключение
Полученные нами данные о топографии синтезирующих ДНК и митотически делящихся клеток свидетельствуют о том, что в эмбриоидных тельцах тератокарциномы СВА9Н6, внутренний слой которых представлен компактно сгруппированными клетками, имеются четко выраженные зоны пролиферирующих клеток, находящиеся преимущественно в наружной трети внутреннего слоя. Особенности динамики размножения внутри брюшной полости эмбриоидных телец обусловлены не только темпами деления эмбриоидных телец, но и, вероятно, и параллельным процессом – переходом асцитной формы тератокарциномы в солидную.
Рецензенты:Пигаревский П.В., д.б.н., доцент, руководитель отдела морфологии, ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург;
Паткин Е.Л., д.б.н., профессор, руководитель лаборатории эпигенетики, ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» СЗО РАМН, г. Санкт-Петербург.
Работа поступила в редакцию 10.12.2014.