Первичные эпителиальные клетки, например эпителий молочной железы человека, не способны к пролиферации (задерживают) в среде, содержащей сыворотку. Поэтому обычная среда для роста эпителия содержит экстракт гипофиза вместо сыворотки ( Hammond et al., 1984 ). Это может быть связано с тем, что эпителий в норме не контактирует с сывороткой организма.
С другой стороны, многие эпителиоподобные клеточные линии хорошо растут в сыворотке, и таким образом культивируется большинство опухолевых клеточных линий. Но бывает трудно установить такие линии от эпителиальных раков: часто из опухолевых эксплантатов в среде, содержащей сыворотку, вырастают только фибробласты, а (эпителиальные) раковые клетки - нет. В отличие от эпителия фибробласты усиливают свою пролиферацию при воздействии сыворотки, и этот процесс хорошо изучен ( Iyer et al, 1999 ).
Почему эпителий останавливается в ответ на сыворотку? Известны ли какие-то механизмы? Есть ли какие-либо исследования реакции экспрессии генов эпителия на сыворотку? Почему поведение эпителия так отличается от поведения фибробластов --- есть ли физиологическое объяснение, возможно, связанное с заживлением ран?
Верно ли это для всех типов (человеческого) эпителия?
Следует ли считать эпителиоподобные клетки, растущие в сыворотке, адаптированными/отобранными? Потеряли ли такие клеточные линии часть эпителиального фенотипа? Это серьезный артефакт?
Любые указатели на литературу будут оценены!
TGF-бета был бы хорошим кандидатом. Для цитирования: «TGF-β ингибирует прогрессирование G1/S в различных типах эукариотических клеток. Среди них нетрансформированные эпителиальные клетки особенно чувствительны к ингибированию роста TGF-β». http://genesdev.cshLP.org/content/14/24/3093.full
Фетальная бычья сыворотка (FBS) содержит высокий уровень латентного TGF-β. Сыворотка человека также имеет высокий уровень TGF-бета (20-50 нг/мл).
Также возможно, что задержка роста является частью индукции терминальной дифференцировки сывороточным фактором(ами), таким как TGFb. «Тип бета-трансформирующего фактора роста является основным индуцирующим дифференцировку сывороточным фактором нормальных клеток бронхиального эпителия человека». http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2871553
Редактировать: у меня больше репутации, так что теперь я могу публиковать более двух ссылок. Вот обзор передачи сигналов TGFb: http://genesdev.cshlp.org/content/14/6/627.full .
Также ссылка на уровни TGFb в сыворотке: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16845225
Не думаю, что на этот вопрос есть универсальный ответ. Существуют разные типы остановки и могут быть разные триггеры в зависимости от типа эпителиальных клеток.
Даже в цитируемой работе Hammond et al . отмечается, что эффект сыворотки не является немедленной остановкой. Эпителиальные клетки молочной железы человека (HMEC) уже могли пройти от 3 до 4 пассажей в сыворотке (при разделении 1:10), согласно введению к статье; улучшение на бессывороточной среде позволяло сделать 10-20 пассажей. И даже в этой статье ближе к концу результатов вы увидите разницу между HMEC и кератиноцитами человека с точки зрения реакции на кальций; кальций заставляет кератиноциты дифференцироваться и терять пролиферативную способность, в то время как HMEC работают лучше всего при высоком содержании кальция.
В недавней работе были разработаны способы, позволяющие многим типам эпителиальных клеток (как нормальных, так и опухолевых клеток) неограниченно размножаться в культуре в присутствии 5% сыворотки. Ингибирование Rho-ассоциированной киназы ROCK имеет решающее значение, как и продукция некоторого еще не определенного фактора фидерными фибробластами. Таким образом, даже если какой-либо компонент сыворотки имеет тенденцию приводить к дифференцировке или старению и остановке роста, этого эффекта можно избежать.
Обратите внимание, однако, что авторы этой более новой работы называют клетки, обработанные таким образом, «перепрограммированными», признавая, что они не совпадают с исходными эпителиальными клетками в некоторых важных отношениях. То, что влечет за собой это «перепрограммирование», активно исследуется, и ваши опасения по поводу отбора, адаптации и потенциальных культурных артефактов очень важны. Но даже если это считается артефактом, понимание механизмов работы должно привести к некоторым важным достижениям в понимании биологии эпителия.
Роланд