Введение к работе
Показано, что центриолярный аппарат и элементы цитоскелета играют важную роль в организации клеточных органелл, и в частности аппарата Гольджи (Lippincott-Schwartz,; 1998; Glick, 2000; Rios, Bornens, 2003). Объектами таких исследований являются главным образом клетки перевиваемых культур.
Данные, полученные при исследовании клеток in situ, свидетельствуют о том, что в онтогенезе многоклеточных организмов центросома динамично изменяется (Ralston, 1993). В дифференцированных клетках состояние клеточного центра и полярная организация клетки может быть различной в зависимости от выполняемых ею функций (Москвин-Тарханов, Онишенко, 1978; Tassin et al., 1985; Bloom, Fawcett, 1986; Абумуслимов и др., 1991; Снигиревская, Комиссарчик, 1995; Ladinsky et al., 1999; Rubina et al., 1999; Krioutchkova, Onishchenko, 1999). Вступление клеток в пролиферацию, изменения функциональной активности в ходе клеточного цикла или под действием внешних факторов, а также в результате трансформации приводит к реорганизации клеточного центра (Онищенко, 2000).
Преобразования аппарата Гольджи, происходящие в онтогенезе, а также организация комплекса Гольджи в специализированных клетках описана недостаточно. Например, известно, что в дифференцированных гепатоцитах клеточный центр неактивен, как центр организации микротрубочек (ЦОМТ) (Онищенко, Ченцов, 1986). Возникает вопрос, как в этих условиях организован аппарат Гольджи, учитывая высокую функциональную активность клеток печени.
При регенерации печени гепатоциты вступают в клеточный цикл. Этот процесс сопровождается активацией центросомы в качестве центра организации микротрубочек (Онищенко, Ченцов, 1986). Таким образом, пролиферируюшие гепатоциты представляют собой подходящую модель для изучения реорганизации аппарата Гольджи в клетках in situ в ходе клеточного цикла и исследования роли центросомы в этих преобразованиях.
Комплекс Гольджи функционально и типологически связывают с клеточным центром (Rogalski, Singer, 1984; Но et al., 1990; Kreis, 1990; Moskalewski, Thyberg, 1992; Cole, Lippincott-Schwartz, 1995; Drubin, Nelson 1996; Takatsuki et al., 2002) С другой стороны, очевидно, что размеры аппарата Гольджи могут зависеть от функционального состояния клеток, которое в свою очередь определяется уровнем дифферснцировки, плоидностъю клеток, интенсивностью тканеспецифических синтезов и другими факторами.
В клетках печени в норме события центриолярного и ядерного цикла координированы. Однако, известны случаи, когда репликация центриолей может идти независимо от репликации ДНК (Stublefield, De Foor, 1972; Rattner, Phillips, 1973; Kuriyama et al., 1986; Gart et al., 1990; Sluder et al., 1990; Balczon et al., 1995). На гепатоцитах регенерирующей печени разработана модель Ог-блока при действии дипина (Урываева, Фактор, 1988), позволяющая вызвать разобщение центриолярного и ядерного циклов в гепатоцитах (Крючкова и др., 1986). Применение гидроксимочевины, блокирующей клетки на границе G]/S, дает возможность исследовать, как в этих условиях ведет себя аппарат Гольджи и центросома.
Удачным объектом для решения вопроса о зависимости параметров аппарата Гольджи от уровня синтетической активности являются линии гепатокарцином, растущие in vivo и в суспензии, для которых описаны признаки утраты тканеспецифических синтезов (Энгельгардт и др., 2001; Варга и др., 2001; Кудрявцева и др., 2001; Лазаревич 2003).
Основная цель настоящей работы состояла в выявлении того, как в гепатоцитах структурно-функциональное разнообразие клеточного центра сказывается на топологии аппарата Гольджи в онтогенезе многоклеточных животных, в клеточном цикле, при блоке пролиферации, а также при разных вариантах трансформации гепатоцитов мыши. Предполагалось сопоставить характер организации центросомы и отдельных элементов цитоскелета с тонким строением аппарат Гольджи в области клеточного центра. Анализ диктиосом аппарата Гольджи локализованных в других областях цитоплазмы в настоящей работе не проводился.
Исследование проводилось на клетках печени новорожденных мышей, интактной и пролиферируюшей печени взрослых животных, при химических воздействиях, вызывающих блокирование пролиферации на границе Gj/S и в G2 фазе. Зависимость структуры и организации аппарата Гольджи от интенсивности тканеспецифических процессов исследовали на клетках гепатокарциномы растущей in vivo и в суспензии, в разной степени утративших нормальный фенотип и связь с внеклеточным матриксом в результате трансформации.
Полученные результаты должны способствовать пониманию роли центросомы в становлении и поддержании закономерной топологии аппарата Гольджи в онтогенезе, при дифференцировке и трансформации гепатоцитов.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать организацию и параметры аппарата Гольджи в области клеточного центра в гепатоцитах интактной и регенерирующей печени мыши.
2. Исследовать особенности строения клеточного центра и аппарата Гольджи в гепатоцитах печени новорожденных пятидневных мышей.
3. Используя воздействие гидроксимочевиной (Gi/S блок) и дипином (Gj блок) на пролиферирующие гепатоциты, проанализировать влияние ядерного и центриолярного циклов на параметры аппарата Гольджи при блокировании клеточного цикла.
4. Исследовать организацию центросомы и параметры аппарата Гольджи в клетках гепатокарцином, отличающихся по выраженности тканеспецифических признаков.
