3D культура меланоцитов как тест-система и клеточная модель для изучения патологии меланогенеза

Аннотация

Функциональная активность меланоцитов обусловливает защитные свойства кожи против воздействия ультрафиолета, вызывающего фотостарение. Однако изучение меланоцитов in vivo затруднено тем, что необходимо использовать животные модели и трудоемкие методы анализа, а культивирование клеток в монослойной культуре in vitro сопряжено с потерей тканеспецифичных маркеров клеток. Данная работа посвящена получению и изучению сфероидов из меланоцитов, так как 3D культивирование меланоцитов в виде сфероидов может сохранить их фенотип и функциональность. Исследование проводили на первичной культуре меланоцитов кожи человека. Клетки культивировали в монослое в полной ростовой среде до 4 пассажа. Далее клетки помещали на агарозные планшеты с микролунками в посевной плотности 3,3 х 106 кл./мл. Анализ полученных сфероидов производили с помощью фотометрии, иммуноцитохимии и ПЦР в реальном времени. Было показано, что, при культивировании в монослое, к 4 пассажу снижалось количество синтезируемого меланина. Тогда как в 3D условиях меланоциты формировали компактные сфероиды, внутри которых в процессе культивирования не только сохранялся синтез, но и накапливался меланин. Была выявлена экспрессия специфических генов TYR и MCR1, и увеличивался синтез белков, участвующих в меланогенезе — gp100 и MITF. Таким образом, в данном исследовании было показано, что меланоциты in vitro способны формировать длительно живущие, жизнеспособные 3D структуры — сфероиды, с сохранением фенотипа и синтеза тканеспецифичных маркеров. Поэтому данные сфероиды могут быть успешно использованы как тест-системы для оценки эффективности препаратов, направленных на регуляцию уровня пигментации кожи.