Влияние гипероксии и гипоксии на пролиферацию миобластов C2C12

Известно, что гипероксические условия ускоряют регенерацию скелетной мышцы после повреждения. На ранней стадии регенерации в зону повреждения мигрируют макрофаги, которые затем секретируют различные факторы роста, регулирующие пролиферацию и дифференцировку миобластов. Хотя гипероксия ускоряет регенерацию мышцы, неизвестно, опосредуется ли этот эффект косвенно через макрофаги. В настоящем исследовании на клетках C2C12 показано, что не только гипероксия, но и гипоксия напрямую усиливают пролиферацию миобластов, не ускоряя их дифференцировку в миотубы. При гипероксических условиях (95% O2 + 5% CO2) мембрана клеток повреждалась вследствие окисления липидов, а структура цитоскелета нарушалась, что приводило к подавлению пролиферации клеток. Однако культуральная среда с витамином C, антиоксидантом, предотвращала это окисление липидов и нарушение цитоскелета, что приводило к усилению пролиферации при экспозиции гипероксией не более 4 ч в сутки. Напротив, воздействие гипоксических условий (95% N2 + 5% CO2) в течение не более 8 ч в сутки усиливало пролиферацию клеток. Гипероксия не стимулировала дифференцировку клеток в миотубы независимо от наличия витамина C в среде. Аналогично, гипоксия не ускоряла дифференцировку. Эти результаты показывают, что независимо от гипероксии или гипоксии изменения парциального давления кислорода могут напрямую усиливать пролиферацию клеток, но не влияют на эффективность дифференцировки в клетках C2C12. Кроме того, избыточный оксидативный стресс устранял усиление пролиферации миобластов, индуцированное гипероксией. Эти данные могут стать базой для применения гипероксии или гипоксии в терапии регенерации мышц.