Клеточные механизмы, изучение поведения клеток

Май 2011

Рассмотрим работы, в которых изучалось влияние на клеточный цикл нескольких антиметаболитов и ингибиторов синтеза ДНК и были установлены общие закономерности нарушения в цикле при действии этих соединений. Wheeler с соавторами (1972) изучали методом колцемидового блока влияние на клеточный цикл в культуре НЕр2 арабинозилцитозина, оксимочевины, гуаназола, метотрексата, 5фтор2′дезоксиуридина, 5фторурацила, 6меркаптопурина, 6тиогуанина и 6метилтиопуринрибонуклеозида в дозах, вызывающих максимальную гибель клеток.

Оксимочевина, специфический ингибитор синтеза ДНК, в опухолях молочных желез мышей in vivo тормозила синтез ДНК на 45 ч (Dethlefsen, Riley, 1973). Митотическая активность была резко снижена через 9′/2 ч после введения оксимочевины, затем быстро восстанавливалась и достигала максимума через 1314 ч, т. е. через период, суммарно равный времени блокирования, плюс ts (8 ч) и te2 (2 ч). Следовательно, оксимочевина полностью тормозила переход клеток по фазе S, а после прекращения блокирования клетки проходили фазы цикла с обычной длительностью.

Изучение влияния на цикл метотрексата и 5фтор2′дезоксиуридина показало, что в различных типах клеток ингибиторы тимидилатсинтетазы не влияют на клетки, находящиеся в конце фазы S. а в некоторых типах клеток даже в середине фазы S и что особенно чувствительны к этим ингибиторам клетки в ранней фазе S.
Антиметаболит ‘дезокситиогуанозин, включающийся в. ДНК, не влиял на клеточный цикл в синхронной культуре клеток СНО хомячка (Barranco, Humphrey, 19716). Даже клетки в ранней фазе S, 89 которых погибали после кратковременного воздействия антиметаболита, проходили фазы S, G2 и митоз за нормальное время. Это, пожалуй, единственный случай, когда значительная гибель клеток не сопровождалась нарушениями в цикле.

Оскеу с соавторами (1968) влияние 5фтор2′дезоксиуридина на клеточный цикл в синхронизированной культуре фйбробластов хомячка определяли по локализации метки над хроматидами. После снятия блокирующего действия 5фтор2′дезоксиуридина клетки, на которые ингибитор начинал действовать в ранней фазе S, вступали в митоз, имея мечеными обе хроматиды, а в средней и поздней фазе S одну хроматиду. Таким образом, клетки в средней и поздней фазе S делились в присутствии ингибитора, а затем блокировались в ранней фазе S. На клетки в фазе Gi ингибитор действовал так же, как на клетки в ранней фазе S, а на клетки в фазе G2 не оказывал влияния. У некоторых клеток в фазе Gi и в ранней фазе S блокирующее действие было необратимым и за время наблюдения эти клетки не вступали в митоз.

действует на клетки, находящиеся в фазе S, но только в чувствительной опухоли поражает клетки в фазе Gi. В пользу такого предположения свидетельствует дегенерация значительной части клеток в фазе Gi и блокирование перехода из фазы Gi в фазу S в клетках лейкемии L1210.
После добавления 5фтор2/дезоксиуридина к культуре фйбробластов L 30 клеток делилось в результате вступления в митоз клеток, находившихся в фазе G2 и, очевидно, в конце фазы S (Till е. а., 1963). Индекс метки 3Нтимидином увеличивался до 95 через 9 ч, но количество ДНК в течение 16 ч не возрастало. Эти данные показывают, что переход из фазы Gi в фазу S не тормозился и почти все клетки накапливались в начале фазы S. После снятия действия ингибитора путем добавления тимидина клетки вступали в митоз на 4 ч быстрее, чем следовало ожидать на основании нормальной продолжительности фаз S и G2. Опыты с двойной меткой показали, что причиной более быстрого вступления в митоз является сокращение фазы S в 2 раза. Поскольку синтез ДНК в присутствии 5фтор2′дезоксиуридина не происходил, сокращение фазы S является следствием того, что в присутствии ингибитора происходят другие синтетические процессы, свойственные фазе S.