Cellular therapy of endodermal organs is one of the most important issues in modern cellular biology and biotechnology. One of the most promising directions in this field is the study of the transdifferentiation abilities of cells within the same germ layer. A method for an in vitro investigation of the cell differentiation potential (the cell culture in a three-dimensional matrix) is described in this article. Cell cultures of postnatal salivary gland cells and postnatal liver progenitor cells were obtained; their comparative analysis under 2D and 3D cultivation conditions was carried out. Both cell types have high proliferative abilities and can be cultivated for more than 20 passages. Under 2D cultivation conditions, the cells remain in an undifferentiated state. Under 3D conditions, they undergo differentiation, which was confirmed by a lower cell proliferation and by an increase in the differentiation marker expression. Salivary gland cells can undergo hepatic and pancreatic differentiation under 3D cultivation conditions. Liver progenitor cells also acquire a pancreatic differentiation capability under conditions of 3D cultivation. Thus, postnatal salivary gland cells exhibit a considerable differentiation potential within the endodermal germ layer and can be used as a promising source of endodermal cells for the cellular therapy of liver pathologies. Cultivation of cells under 3D conditions is a useful model for the in vitro analysis of the cell differentiation potential.
Клеточная терапия органов энтодермального происхождения представляет собой одну из важных задач современной клеточной биологии и биотехнологии. Наиболее перспективным направлением в этой области является изучение возможностей трансдифференцировки клеток в пределах одного зародышевого листка. На примере анализа дифференцировочного потенциала энтодермальных протоковых клеток слюнной железы мыши в коллагеновом геле рассматривается один из подходов к изучению пластичности клеточного фенотипа in vitro - культивирование клеток в трехмерном матриксе (3D). Получены культуры постнатальных клеток подчелюстной слюнной железы и постнатальных прогениторных клеток печени мыши и проведена их сравнительная характеристика в 2D- и 3D-условиях культивирования. Показано, что оба типа клеток активно пролиферируют в 2D-условиях и проходят более 20 пассажей. В 2D-условиях культивирования клетки находятся в малодифференцированном состоянии. При переходе в 3D-условия клетки подвергаются дифференцировке, о чем свидетельствует замедление их пролиферации и увеличение экспрессии дифференцировочных маркеров. Клетки слюнной железы способны к трансдифференцировке в гепатоцитарном и панкреатическом направлениях. При культивировании в коллагеновом геле для клеток слюнной железы характерно снижение экспрессии протоковых маркеров и увеличение экспрессии гепатоцитарных маркеров. Прогениторные клетки печени при культивировании в 3D-условиях также приобретают способность к дифференцировке в панкреатическом направлении. Таким образом, постнатальные клетки слюнной железы проявляют значительную фенотипическую пластичность в пределах энтодермального зародышевого листка, они могут служить перспективным источником энтодермальных клеток для заместительной клеточной терапии заболеваний печени. Культивирование клеток в 3D-условиях является удобной моделью in vitro-анализа дифференцировочного потенциала клеток.