О.И. Епифанова - Лекции о клеточном цикле (1129781), страница 5
Текст из файла (страница 5)
'Н-тимидин добавляли в среду за 2 ч до фиксации клеток. ю е,а (ее Выявление клеток в периоде б,методами клеточной кинетики Особенности кинетики вступления стимулированных клеток в Б-период (резкое увеличение индекса меченых клеток после хорошо выраженноголаг-периода) позволяют с достаточной степенью уверенности судить о наличии в популяции покоящихся клеток (рис. 10).
Другим показателем присутствия клеток в периоде О„может служить величина пролиферативного пула при насыщении популяции 'Н-тимидином. Однако при этом необходимо иметь в виду возможные источники ошибок. Включение меченого тимидина всеми клетками еще не означает, что в популяции отсутствуют непролиферирующие клетки. По мере увеличения времени контакта клеток с изотопом пролиферативный пул будет всегда стремиться к 100%, поскольку непролиферирующие клетки также будут включать метку, если длительность их пребывания вне цикла окажется меньше продолжительности контакта с 7Н-тимидином. Кроме того, фракция немеченых клеток в динамике непрерывно разбавляется делящимися мечеными клетками и уменьшается вполовину после кахсдого удвоения размеров клеточной популяции, что также способствует ассимптотическому стремлению индекса меченых клеток к 100%.
Поэтому величину пролиферативного пула можно рассматривать как надежный показатель присутствия непролиферирующих клеток в популяции только в условиях относительно длительного пребывания их вне цикла. Метод меченых митозов позволяет выявлять наличие клеток в периоде Оатолько лишь в тех случаях, когда происходит их массовый выход из клеточного цикла. Именно такая картина наблюдается на заключительном этапе эмбриогенеза млекопитающих, во время перехода организма от эмбрионального к постнатальному развитию.
Отсутствие второго подъема на кривой меченых митозов свидетельствует о выходе большей части клеток в фазу О„(рис. 11). !вв 50 2 4 В В 70 72 33 37 3В 20 2! 22 24 26 34 Рис.11. Выявление перехода клеток в период СВ в процессе онтогенеза (по данным Жинкина, 1965). По оси абсцисс — время после однократной инъекции 'Н-тимидина (ч), по оси ординат — процент меченых митозов. 1 — теоретическая кривая меченых митозов по Квастлеру; 2 — кривая меченых митозов в клетках подчелюстной железы!5-дневного эмбриона крысы; 5 — кривая меченых митозов в клетках поджелудочной железы новорожденной крысы.
Способность клеток выходить из цикла в периоде 6, Изучая пролиферацию клеток эпидермиса уха, Гелфант (Ое1Гап1, 1963) обнаружил, что клетки могут задерживаться при прохождении цикла как в периоде О„так и в периоде Ог Ему удалось выявить небольшую фракцию эпидермальных клеток, которые находились в периоде О, более двух суток и вступали в митоз только после получения пролиферативного стимула (повреждение эпидермиса). Гелфант подразделил всю популяцию непролиферирующих, но потенциально способных к размножению клеток эпидермиса уха мыши на две отдельные субпопуляции — О, и О„соответственно периоду, в котором возникает блок.
Одним из основных способов выявления клеток О,-популяции можетслужить подсчет числа меченых и немеченых митозоа на радиоавтографах в условиях непрерывной инкубации клеток с 'Н-тимидином. При этом клетки О,- популяции будут вступать в митоз немечеными, поскольку они уже раньше завершили синтез ДНК (рис.
12). Другим способом является параллельное определение митотического индекса и индекса меченых клеток в условиях стимуляции. Если увеличение числа митозов предшествует увеличению числа клеток, синтезирующих ДНК, это означает, что в митоз вступают клетки, бывшие до стимуляции в периоде Ог Здесь наблюдается картина, прямо противоположная тому, что Рис.!2. Выявление О,-популяции клеток в !! асцитном раке мыши прилействииантилим- 9 фоцитарной сыворотки (по данным Де Коссе н Гелфанта, 19б8). До введения сыворотки мышам в течение 49 ч 3 ннъецировали 'Н-ти- мидин с 4-часовыми ! интервалами. Введение сыворотки отмечено стрелкой.
По оси абсцисс — время (ч) после начала введения меченого индикатора, по оси ординат — процент немеченых митозов. ! — контроль (без сыворотки), 2 — опыт. имеет место при стимуляции кпеток О,-популяции, которые сначала синтезируют ДНК, а уже затем вступают в митоз. Следует отметить, что при воздействии пролиферативного стимула на клетки О,-популяции они вступают в митоэ не сразу, а лишь по истечении определенного лаг-периода (Уа(~эи, К)пшга, 1985), что„как мы видели, характерно для клеток, получивших стимул к пролиферации в периоде О„Подобная реакция на пролиферативный стимул служит дополнительным признаком того, что клетки способны выходить из цикла и в периоде Ог Представление о состоянии ~ролнферативного покоя Следующим шагом в изучении клеток, находящихся вне цикла„явилась попытка установить связь между данными клеточной кинетики, выявляющими соотношение пролиферирующих и непролиферирующих клеток в популяции, и их физиологическим статусом, Было сформулировано представление (Ер)Уапоча, Тегзк)кп, 1969) о пролиферативном покое как особом физиологическом состоянии клетки, в котором она может оставаться в течение неограниченного времени, не пролиферируя, но полностью сохраняя жизнеспособность и воэможность вступления в цикл под влиянием адекватного стимула.
При этом клетки могут переходить в состояние покоя как после окончания митоза, так и по завершении синтеза ДНК. Для обозначения периодов покоя были предложены символы К, (от англ. гезг — покой, соответствующий символу О„) и й, (соответствующий понятию о О,-популяции), поскольку представлялось нецелесообразным использовать символы, применяемые в клеточной кинетике, для физиологической характеристики клеток (рис. 13). Чередование периодов покоя и активной пролиферации обеспечивает контроль размножения клеток и их специализацию в процессе индивидуального развития. Клетки, находящиеся в состоянии пролиферативного покоя, могут (хотя и не обязательно) выполнять специфические функции в составе той или иной ткани.
Тем не менее и специализированные и неспециализированные покоящиеся клетки одинаково реагируют на митогенный стимул, побуждающий их вступать в клеточный цикл. Однако подобная реакция возможна лишьдо определенного возрастного предела в жизни клетки, после чего она может еще какое-то время функционировать, но обречена на гибель (рис. 14).
Рис.!3. Схема клеточного цикла, отражающая чередование периодов активной пролиферации (Оц 3, О, и М) и состояний пролиферативного покоя (К, и й,) (по Епифановой и Терских, 19б9). 2с— количество ДНК, соответствующее диплондному набору хромосом; 4с — удвоенное количество ДНК. В физиологическом смысле понятие явне циклаь предполагает, что при переходе в состояние пролиферативного покоя клетка прекращает подготовку к м итозу и соответственно теряет некоторые фундаментальные свойства, присущие пролиферирующим клеткам.
'ч РР ' "ч$)$,~ Й = (':) —;«~ Р $$$$ $$$$$ ом г'и — о 6, Рис.14. Схема жизненного цикла соматических клеток высших организмов, включающего в себя следующие события: митотический (клеточный) цикл, периоды покоя, состояние специфического функционирования и гибель клетки. Обозначения те же, что н на рис.13. Экспериментальные системы для изучения покоящихся клеток Специализированные клетки во взрослом многоклеточном организме различаются по своему пролиферативному потенциалу. Их условную классификацию предложил в свое время выдающийся канадский гистолог Шарль Леблон (1еЫопд, )964), который подразделил их на три основные группы.
(!) Статичные, или непролиферирующие клетки, не размножающиеся при нормальных физиологических условиях. Типичными представителями этой категории клеток служат сегментоядерные лейкоциты, тучные клетки и эритроциты позвоночных. Хроматин в них до такой степени конденсираван, что это практически исключает транскрипционную активность ядра. Однако такие клетки сохраняютпролиферативный потенциал и способны вступать в клеточный цикл в случае адекватного митогенного стимула.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
