Отправить статью по E-mail 
Способ культивирования и механизмы регуляции этапов миогенеза клеточной линии С2С12
- Авторы: Исаева М.О.1, Гаджиева Ф.Т.1, Абаленихина Ю.В.1, Щулькин А.В.1, Якушева Е.Н.1
-
Учреждения:
- Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
- Выпуск: Том 31, № 4 (2023)
- Страницы: 525-534
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/pavlovj/article/view/375362
- DOI: https://doi.org/10.17816/PAVLOVJ375362
- ID: 375362
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Введение. Иммортализованная клеточная линия мышиных миобластов С2С12 активно применяется в качестве экспериментальных моделей in vitro и часто используется в биомедицинских исследованиях для изучения метаболизма скелетных мышц. Клетки C2C12 могут дифференцироваться в миоциты при соответствующих условиях культивирования. Важно понимать особенности каждого этапа миогенеза и его механизмы регуляции для направленного воздействия и разработки лекарственных препаратов с учетом механизмов патогенеза различных заболеваний.
Цель. Описать способ культивирования клеточной линии С2С12 и изучить механизмы регуляции этапов миогенеза клеточной линии С2С12.
Материалы и методы. Исследование выполнено на клеточной линии С2С12. Индукцию дифференцировки миобластов вызывали питательной средой, содержащей 2% лошадиной сыворотки. Для оценки этапов дифференцировки клетки изучали на 1, 4, 7 дни. В качестве группы сравнения использовали клетки до дифференцировки. На каждом этапе дифференцировки оценивали индекс слияния миобластов (IM), предварительно окрасив клетки по Романовскому–Гимзе. Механизм дифференцировки клеток оценивали по уровню миозина, α-актина, белка миогенной дифференцировки (MyoD), миогенина (MyoG) методом вестерн-блот.
Результаты. На 1 сутки культивирования клеток С2С12 наблюдалось формирование миотуб (IM = 0,15 ± 0,05), на 4 сутки — слияние миобластов с образованием двуядерных клеток, что сопровождалось повышением количества MyoD и белка a-актина (IM = 0,44 ± 0,14). К 7 дню дифференцировки усиливалось слияние клеток с образованием миотрубочек, содержащих более двух ядер, содержание MyoD и α-актина не отличалось от контроля, а количество MyoG и миозина увеличивалось (IM = 0,77 ± 0,04).
Заключение. Описанный метод культивирования клеточной линии С2С12 в Дульбекко модифицированной среде Игла с высоким содержанием глюкозы (4500 мг/л), содержащей 2% лошадиной сыворотки, L-глутамин (4 мМ), 100 ЕД/мл и 100 мкг/мл пенициллина и стрептомицина, подходит для формирования мышечных клеток, в которых MyoD и MyoG в регуляции увеличения количества специфичных мышечных белков — α-актина и миозина.
Полный текст
Об авторах
Мария Олеговна Исаева
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Автор, ответственный за переписку.
Email: mia.poroshina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7237-1789
SPIN-код: 7833-7030
ассистент кафедры биологической химии
Россия, РязаньФидан Тофиковна Гаджиева
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: fidagadzhiieva2003@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-0676-0487
SPIN-код: 9074-2340
студент
Россия, РязаньЮлия Владимировна Абаленихина
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0427-0967
SPIN-код: 4496-9027
доктор медицинских наук, доцент
Россия, РязаньАлексей Владимирович Щулькин
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: alekseyshulkin@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-1688-0017
SPIN-код: 2754-1702
доктор медицинских наук, доцент
Россия, РязаньЕлена Николаевна Якушева
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: e.yakusheva@rzgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6887-4888
SPIN-код: 2865-3080
доктор медицинских наук, профессор
Россия, РязаньСписок литературы
- Wonga C.Y., Al-Salamia H., Dassa C.R. C2C12 cell model: its role in understanding of insulin resistance at the molecular level and pharmaceuticalт development at the preclinical stage // J. Pharm. Pharmacol. 2020. Vol. 72, No. 12. P. 1667–1693. doi: 10.1111/jphp.13359
- Mangnall D., Bruce C., Fraser R.B. Insulin-stimulated glucose uptake in C2C12 myoblasts // Biochem. Soc. Trans. 1993. Vol. 21, No. 4. P. 438s. doi: 10.1042/bst021438s
- Nedachi T., Kanzaki M. Regulation of glucose transporters by insulin and extracellular glucose in C2C12 myotubes // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006. Vol. 291, No. 4. P. E817–E828. doi: 10.1152/ajpendo.00194.2006
- Ludolph D.C., Konieczny S.F. Transcription factor families: muscling in on the myogenic program // FASEB J. 1995. Vol. 9, No. 15. P. 1595–1604. doi: 10.1096/fasebj.9.15.8529839
- Davis R.L., Weintraub H., Lassar A.B. Expression of a single transfected cDNA converts fibroblasts to myoblasts // Cell. 1987. Vol. 51, No. 6. P. 987–1000. doi: 10.1016/0092-8674(87)90585-x
- Копанцева Е.Е., Белявский А.В. Регуляторы скелетно-мышечного миогенеза // Молекулярная биология. 2016. Т. 50, № 2. С. 195–222. doi: 10.7868/S0026898416010079
- Шишкин С.С. Миостатин и некоторые другие биохимические факторы, регулирующие рост мышечных тканей у человека и ряда высших позвоночных // Успехи биологической химии. 2004. Т. 44. С. 209–262.
- Sin J., Andres A.M., Taylor D.J.R., et al. Mitophagy is required for mitochondrial biogenesis and myogenic differentiation of C2C12 myoblasts // Autophagy. 2016. Vol. 12, No. 2. P. 369–380. doi: 10.1080/15548627.2015.1115172
- Ferri P., Barbieri E., Burattini S., et al. Expression and subcellular localization of myogenic regulatory factors during the differentiation of skeletal muscle C2C12 myoblasts // J. Cell. Biochem. 2009. Vol. 108, No. 6. P. 1302–1317. doi: 10.1002/jcb.22360
- Емелин А.М., Буев Д.О., Слабикова А.А., и др. Количественная оценка миогенной дифференцировки клеточной линии С2С12 с использованием полиэтиленгликоля и индукционных сред in vitro // Гены и Клетки. 2019. Т. 14, № 3. C. 87-87. doi: 10.23868/gc122609
- Sestili P., Barbieri E., Martinelli C., et al. Creatine supplementation prevents the inhibition of myogenic differentiation in oxidatively injured C2C12 murine myoblasts // Mol. Nutr. Food Res. 2009. Vol. 53, No. 9. P. 1187–1204. doi: 10.1002/mnfr.200800504
- Asfour H.A., Allouh M.Z., Said R.S. Myogenic regulatory factors: The orchestrators of myogenesis after 30 years of discovery // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2018. Vol. 243, No. 2. P. 118–128. doi: 10.1177/1535370217749494
- Lipton B., Schultz E. Developmental fate of skeletal musclesatellite cells // Science. 1979. Vol. 205, No. 4412. Р. 1292–1294. doi: 10.1126/science.472747
- Partridge T.A., Grounds M., Sloper J.C. Evidence of fusionbetween host and donor myoblasts in skeletal muscle grafts // Nature. 1978. Vol. 273, No. 5660. Р. 306–308. doi: 10.1038/273306a0
- Mendell J.R., Kissel J.T., Amato A.A., et al. Myoblast transfer in the treatment of Duchenneʼs muscular dystrophy // N. Engl. J. Med. 1995. Vol. 333, No. 13. Р. 832–838. doi: 10.1056/NEJM199509283331303
- Giordani L., Parisi A., Le Grand F. Satellite Cell Self‐Renewal // Curr. Top. Dev. Biol. 2018. Vol. 126. P. 177–203. doi: 10.1016/bs.ctdb.2017.08.001
- Bouchentouf M., Benabdallah B.F., Dumont M., et al. Real‐time imaging of myoblast transplantation using the human sodium iodide symporter // Biotechniques. 2005. Vol. 38, No. 6. P. 937–942. doi: 10.2144/05386IT01
- Incitti T., Magli A., Darabi R., et al. Pluripotent stem cell‐derived myogenic progenitors remodel their molecular signature upon in vivo engraftment // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2019. Vol. 116, No. 10. P. 4346–4351. doi: 10.1073/pnas.1808303116
- Patz T.M., Doraiswamy A., Narayan R.J., et al. Two-dimensional differential adherence and alignment of C2C12 myoblasts // Materials Science and Engineering: B. 2005. Vol. 123, No. 3. Р. 242–247. doi: 10.1016/j.mseb.2005.08.088
- Calzia D., Ottaggio L., Cora A., et al. Characterization of C2C12 cells in simulated microgravity: Possible use for myoblast regeneration // J. Cell. Physiol. 2020. Vol. 235, No. 4. P. 3508–3518. doi: 10.1002/jcp.29239
- Качесова А.А., Щурова Е.Н., Сайфутдинов М.С., и др. Исследование функциональных возможностей мышц конечностей у пациентов с последствиями частичного повреждения шейного отдела спинного мозга // Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2022. Т. 30, № 2. C. 203–212. doi: 10.17816/PAVLOVJ96752
Дополнительные файлы
