Образование костноподобной ткани in vitro стромальными клетками костного мозга молодых взрослых крыс

Клетки скелета плода или новорождённых способны синтезировать костноподобную ткань in vitro. Образование такой ткани клетками взрослых животных описывалось редко, а с использованием клеток костного мозга ранее не было достигнуто. Мы исследовали образование костноподобной ткани in vitro стромальными клетками костного мозга. Стромальные клетки костного мозга крыс линии Вистар в возрасте 40–43 дней выращивали в первичной культуре в течение 7 дней, затем пересевали и культивировали ещё 20–30 дней. Клетки выращивали либо в среде α-МЕМ, содержащей 15% фетальной бычьей сыворотки, антибиотики и 50 мкг/мл аскорбиновой кислоты, либо в этой же среде с добавлением 10 мМ β-глицерофосфата, 10⁻⁸ М дексаметазона или обоих веществ. Культуры исследовали с помощью фазово-контрастной микроскопии, гистологического анализа недекальцинированных и декальцинированных тканей, гистохимического выявления активности щелочной фосфатазы, иммуногистохимического выявления типов коллагена, остеонектина и костного Gla-белка, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионного рентгеновского микроанализа и рентгеновской дифракции. В культурах образовывались коллагенсодержащие минерализованные узелки, морфологически и ультраструктурно сходные с костной тканью, но только при одновременном присутствии β-глицерофосфата и дексаметазона. Связанные с узелками клетки обладали активностью щелочной фосфатазы. Матрикс узелков состоял преимущественно из коллагена I типа; в нём также присутствовали остеонектин и Gla-белок. Рентгеновский микроанализ выявил кальций и фосфор, а рентгеновская дифракция показала, что минерал представлен гидроксиапатитом. Узелки также исследовали на наличие активности, подобной активности костного морфогенетического белка. Парные диффузионные камеры с частично декальцинированными узелками и мышечной тканью плода имплантировали крысам в брюшную полость. Через 40 дней при гистологическом исследовании обнаружили образование хряща вблизи мышечной ткани. Это наблюдение дополнительно подтверждало костеподобную природу узелков. Результаты показывают, что клетки костного мозга молодых взрослых животных могут синтезировать костеподобную ткань in vitro при условии, что среда содержит одновременно β-глицерофосфат и, в особенности, дексаметазон.