Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Zeuthen E. (1971). Synchrony in Tetrahymena by heat shocks spaced a normal cell generation apart. Exp. Cell Res. 68, 49—60.
Zeuthen E. (1978). Cell cycle controls and cell synchrony. J. Supramol. Struct, 52, 308.
Zieve P. D-y Haghshenass М., Krevans J. R. (1967). Intracellular pH of the human lymphocyte. Am. J. Physiol. 212, 1099—1102.
Zucker R. S., Steinhardt R. A Winkler М. M. (1978). Intracellular calcium release and the mechanisms of parthenogenetic activation of the sea urchin egg. Dev. Biol. 65, 285-295.
12
ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ НАТРИЙ И РЕГУЛЯЦИЯ РОСТА. СРАВНЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ И ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК
Томас Б. Пул, Иван Л. Камерон,
Нэнси К. Р. Смит и Родни Л. Спаркс
12.1 Введение ..........................................................362
12.2. Измерение внутриклеточной концентрации элементов методом
рентгеновского микроанализа ......................„.............364
12.2.1. Метод и его обоснование.........................................364
12.2.2. Сравнение концентрации внутриклеточных химических элементов
в нормальных и опухолевых клетках...............................369
12.2.3. Концентрация элементов при обработке клеток гешпоканцерогеном 371
12.3. Внутриклеточная концентрация элементов и деление клеток 372
12.3.1. Сравнение нормальных и опухолевых клеток........................372
12.3.2. Внутриклеточные концентрации элементов в ЗТЗ-клетках мытпей
BALB/c, достигших конфлюентности ...............................375
12.3.3. Изменение внутриклеточной концентрации элементов при стимуляции покоящихся клеток к вступлению в клеточный цикл .... 376
12.4. Роль ионов Na в стимуляции роста нормальных и опухолевых
клеток.................................................... 377
12.4.1. Вход ионов Na в качестве инициатора нормальной клеточной пролиферации ........................................................378
12.4.2. Na и неопластическая трансформация .............................378
12.5. Заключение .....................................................379
12.6. Указатель литературы ...........................................380
12.1. ВВЕДЕНИЕ
Контролируемый рост и конечная реализация различных функций в клетках животных являются результатом избирательных генетических процессов, происходящих в определенной внутриклеточной среде. Любое событие, способное нарушить эту тщательно сбалансированную среду, приводит к изменению природы и скорости макро-молекулярных взаимодействий, обязательных для нормального функционирования клетки. Это не новая идея, так как еще в 1905 г. Beebe (1905) обнаружил, что отношение концентрации К к концентрации Na было ниже в эмбриональной и опухолевой тканях, чем в зрелой нормальной ткани животных. Предположение о том, что некоторые свойства внутриклеточной среды могут прямо вовлекаться в клеточную регуляцию, привлекло внимание исследователей и способствова-
362
ло появлению новых аналитических методов (см. гл. 9—11). Использование этих методов не только позволило дать лучшую оценку регуляторной роли состояния клеточной воды, внутриклеточного pH, цитоплазматической вязкости и т. д., но также способствовало определению различий, существующих между нормальными и трансформированными клетками. Цель этой главы сравнить внутриклеточное содержание щелочного катиона Na в нормальных и трансформированных клетках и обсудить возможность вовлечения этого элемента в регуляцию клеточного роста.
Начиная с конца 1960 г. Cone и соавторы стали развивать теоретически и проверили экспериментально гипотезу о том, что клеточный трансмембранный потенциал (Ет) и, в частности, внутриклеточный уровень Na могут непосредственно вовлекаться в процессы как мито-генеза, так и онкогенеза (Cone, 1969, 1971а, 1974; Cone, Tongier, 1971, 1973). Это направление исследований основано на фактах, согласно которым значение величины Ет для некоторых активно пролиферирующих клеточных линий существенно ниже, чем в митотически покоящихся клетках in vivo. Кроме того, имеются данные, позволяющие предположить, что значение величины мембранного потенциала активно пролиферирующих злокачественных клеток гораздо ниже нормальных гомологов. Эти данные наряду с первыми экспериментальными доказательствами позволили Cone сформулировать обобщенную теорию митогенеза/онкогенеза, в основу которой легли соображения о роли мембранного потенциала и концентрации ионов. То, что существенные изменения внутриклеточного содержания Na сопровождают зависимые от мембранного потенциала изменения митотической активности клеток, дало возможность предположить, что уровень внутриклеточного Na более направленно влияет на метаболизм, чем физический трансмембранный потенциал сам по себе (Cone, 1974). Для подтверждения этой гипотезы Cone и Tongier (1971) культивировали синхронизированные клетки СНО в среде, содержащей ионы Na и К, концентрации которых стимулировали сократительный аппарат цитоплазмы при высоких значениях потенциала (от —50 до —90 mV). Основываясь на данных, что активность ионного насоса пролиферирующих СНО-клеток достаточно низкая, авторы заключили, что внутриклеточное отношение Na/K будет такое же, как и в среде. При этих условиях клетки обратимо задерживаются в Gi-фазе клеточного цикла. Поскольку отмечено, что Ет незначительно изменяется в «высокопотенциальной среде» по сравнению с контрольной средой, то митотический покой связывают с внутриклеточными концентрациями ионов. В других экспериментах показано, что добавление трипсина в культуральную среду СНО-клеток, находящихся в логарифмической фазе роста, приводит к трехкратному повышению внутриклеточной концентрации Na и заметному повышению скорости пролиферации, но не влияет на низкое значение основного мембранного потенциала. Вероятно, увеличенная внутриклеточная концентрация Na связана с повышенной митотической активностью. Особенный интерес представляют данные о том, что внутриклеточный уровень Na повышается в активно пролифери-
