Заглавие с экрана

[Библиогр.: 28 назв.]

Правильный выбор питательных сред для культивирования различных видов клеток в разнообразных приложениях является одним из важнейших аспектов современных биотехнологий, поскольку химический состав культуральных сред во многом воспроизводит необходимые метаболиты для поддержания роста определённых линий клеток вне организма. Jurkat линия лейкозных Т-лимфобластоподобных клеток человека (далее Jurkat T-клетки) активно используется для in vitro моделирования внутриклеточного сигналинга и активации нормальных Т-лимфоцитов крови, опосредованной комплексом T-клеточный рецептор/CD3/CD4, в токсикологических исследованиях иммунных и секреторных реакций на лекарственные вещества и ионы. Кроме того, Jurkat T-клетки широко применяются для ex vivo тестирования в области иммунологии, онкологии, токсикологии, ортопедии и травматологии. Существующие стандарты и многочисленные исследования основаны преимущественно на краткосрочном in vitro культивировании Jurkat T-клеток в питательной среде RPMI 1640. Вместе с тем вопросы длительного обеспечения роста культуры Jurkat T-клеток слабо представлены в научной литературе.

Целью данного исследования явилось изучение активности Jurkat T-клеток в 7-14-суточной культуре in vitro и сравнительная оценка значения RPMI 1640 и αMEM для поведения иммунокомпетентных опухолевых клеток. С помощью проточной цитофлуориметрии, мультиплексного анализа и фазово-контрастной Cell-IQ микроскопии изучены доли живых и погибших клеток путем апоптоза и некроза, секреция цитокинов и хемокинов, динамика накопления клеточной биомассы. Установлено, что среда αМЕМ в составе полной питательной среды, в сравнении с RPMI 1640, в большей мере способствует in vitro поддержанию жизнеспособности (увеличение доли живых клеток на 13,5% к 14-м суткам), секреторной способности в отношении 23 из 27 тестируемых биомолекул, сокращению (на 32%) времени адаптации клеток к условиям культивирования перед пролиферацией, 5-кратному приросту клеточности культуры Jurkat Т-клеток к 7-м суткам. Обсуждается потенциальное значение химических компонентов питательных сред и секретируемых биомолекул для полученных результатов. На основании полученных результатов сделано заключение о более оптимальных свойствах среды αМЕМ для длительного in vitro культивирования Jurkat Т-клеток. Как следствие, тестирование in vitro медицинских изделий, предназначенных для долговременного контакта с организмом, в том числе у онкологических больных, на лейкозной линии Jurkat Т-клеток в среде RPMI 1640 могут обусловить ошибочный прогноз их биосовместимости и потенциальной противоопухолевой активности.

Correct choice of nutrient media for culturing different types of cells in various applications is one of the most important aspects of modern biotechnology, since chemical composition of the culture media largely contains the necessary metabolites to support certain cells' growth lines outside the body. Jurkat line of human leukemic T-lymphoblast-like cells (hereinafter Jurkat T-cells) is actively used for in vitro modeling of intracellular signaling and activation of normal blood T-lymphocytes mediated by the T-cell receptor/CD3/ CD4 complex in toxicological studies of immune and secretory responses, to test medicinal substances and ions. Also, Jurkat T-cells are widely used for ex vivo testing in immunology, oncology, toxicology, orthopedics, and traumatology. The existing standards and numerous studies are mainly based on short-term in vitro cultivation of Jurkat T-cells in RPMI 1640 nutrient medium. Meanwhile, the issues of long-term maintenance of the growth of Jurkat T-cells culture are poorly presented in the research literature

This study aimed for studying the activity of Jurkat T-cells over 7 to 14 days of in vitro culture and comparing the relative value of RPMI 1640 and αMEM media for the behavior of immunocompetent tumor cells. Using flow cytometry, multiplex analysis, and phase contrast Cell-IQ microscopy, the proportions of living cells and those dying by apoptosis and necrosis, secretion of cytokines and chemokines, and the dynamics of cell biomass propagation were studied. It was found that the αMEM medium in the complete nutrient medium, as compared with RPMI 1640, is more appropriate to in vitro promotion of cell viability (increased proportion of viable cells by 13.5% at the day 14), their secretory ability for 23 из 27 tested biomolecules, shortened adaptation time (на 32%) in culture before growth initiation, 5-fold increase of the Jurkat Т-cell cellularity by the day 7. Potential significance of the chemical components of nutrient media and secreted biomolecules for these results is discussed. As based on the results obtained, we concluded on superior properties of αMEM medium for long-term in vitro cultures of Jurkat T-cells. Consequently, the in vitro testing of medical devices intended for long-term contact with the body, including those for cancer patients, using Jurkat T-cell leukemia line in RPMI 1640 medium, may lead to wrong predictions on their biocompatibility and potential antitumor activity.