Preview

Морфологические ведомости

Расширенный поиск

АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И БИОФИЗИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ ПРИ РАЗНЫХ ТИПАХ САХАРНОГО ДИАБЕТА

https://doi.org/10.20340/mv-mn.2015.0(3):52-57

Полный текст:

Аннотация

Атомно-силовая микроскопия (далее - АСМ), как один из ведущих прикладных нано-технологических методов исследования клеточных мембран, активно используется в ключевых областях биомедицины. Изучение биофизических свойств мембран и морфологических параметров лимфоцитов с помощью АСМ может дать существенную информацию о закономерностях структурных изменений их цитоплазматической мембраны в процессе развития сахарного диабета, развития нарушений метаболизма, микроциркуляции и иммунитета. Целью настоящего исследования явилось изучение ряда морфологических и биофизических особенностей лимфоцитов крови пациентов с сахарным диабетом с помощью АСМ. Материалом исследования явились лимфоидные клетки препаратов крови пациентов с инсулинозависимым (ИЗСД) и инсулиннезависимым типом сахарного диабета (ИНСД) и практически здоровых добровольцев. Для анализа состояния мембраны лимфоцитов использовали сканирующий зондовый микроскоп Solver P47-PRO (NT-MDT, Россия). Сканирование клеточной поверхности мембраны лимфоцитов крови проводили с использованием кремниевых зондов серии PNP-DB-20 (NT-MDT) с жёсткостью 0,06 Н/м, радиусом закругления 10 нм. АСМ-изображения клеток анализировали с помощью программы Nova. На основании анализа АСМ-изображения определяли морфологические параметры лимфоцитов: диаметр, высоту, площадь, объём; а также биофизические параметры: модуль Юнга, силу адгезии, шероховатость лимфоцитов крови. Результаты исследования показали, что при сахарном диабете происходит значительное повышение жёсткости мембран лимфоцитов крови по сравнению с аналогичными показателями лимфоцитов крови здоровых людей. Адгезивные свойства и рельеф поверхности лимфоцитов при разных типах сахарного диабета различаются. У пациентов с ИЗСД значения силы адгезии и шероховатости клеток выше, чем у пациентов с ИНСД. Морфометрические параметры лимфоцитов крови пациентов с ИЗСД также превышают аналогичные параметры пациентов с ИНСД. Выявленные с использованием АСМ морфологические и биофизические особенности лимфоцитов крови пациентов с разными типами сахарного диабета могут иметь патогенетическое значение в развитии иммунологических нарушений, возникающих при этом заболевании.

Об авторах

Ольга Вениаминовна Столбовская
Ульяновский государственный университет
Россия


Радик Магзинурович Хайруллин
Ульяновский государственный университет
Россия


Борис Борисович Костишко
Ульяновский государственный университет
Россия


Екатерина Сергеевна Пчелинцева
Ульяновский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Заводник И.Б., Дремза И.К., Лапшина Е.А. Сахарный диабет: метаболические эффекты и окислительный стресс//Биологические мембраны.- 2011.- Т. 28.- № 2.- С. 83-94.

2. Wu Y., Lu H., Cai J., He X., Hu Yi., Zhao H., Wang X. Membrane Surface Nanostructures and Adhesion Property of T-Lymphocytes Exploited by AFM. Nanoscale Res Lett. 2009;4:942-947. DOI 10.1007/ s11671-009-9340-8

3. Гущина Ю.Ю., Плескова С.Н., Звонкова М.Б. Исследование различий морфометрических параметров клеток крови человека методом сканирующей зондовой микроскопии// Поверхность. Ренгеновские, синхронные и нейтронные исследования.- 2005.- № 1.- С. 48-53.

4. Deng Z., Lulevich V., Liu F-T., Liu G-Y. Applications of Atomic Force Microscopy in Biophysical of Cells. J Phys Chem B. 2011; 114(18):5971-5982.

5. Dimitrialis E.K., Horkay F., Maresca J. Determination of elastic moduli of thin layers of soft material using the atomic forsemicroscope. Biophys J. 2002;82:2798-2810.

6. Столбовская О.В., Хайруллин Р.М., Куликова Т.К., Снежкина А.В., Садритдинова А.Ф. Исследование вязкоэластических свойств цитоплазматической мембраны лимфоцитов крови человека методом атомно-силовой микроскопии// Фундаментальные исследования.- 2013.- № 4.- С. 1149-1152.

7. Kuznetsova T., Starodubtseva M., Yegorenkov N. Atomic force microscopy probing of cell elastity. Micron. 2007;38:824-833.

8. Hekele J., Goesselsberger C.G., Gebeshuber I.C. Nanodiagnostics performed on human red blood cells with atomic force microscopy. Material Science and technology. 2008;24(9):1162-1165.

9. Skorkina M.Yu., Chernyavskiy S.D., Fedorova M.Z., Zabinyakov N.A., Sladkova E.A. Evaluation of Morphometric Parametrs of Native Blood Cells by Atomic Force Microscopy. Bull of Exp Biol and Med. 2010;150(2):273-275.

10. Лебедев Д.В., Чукланов А.П., Бухараев А.А. Измерение модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда атомно-силового микроскопа// Письма в ЖТФ.- 2009.- Т. 35.- № 8.- С. 54-61

11. Зубарева Е.В., Федорова М.З., Надеждин С.В., Павлов Н.А. Оценка действия тепловой нагрузки на морфофункциональные характеристики лимфоцитов крови в опытах in vivo и iv vitro// Научные ведомости. - 2011.- № 3, Вып. 14.- С. 155-162.

12. Yumazaki D., Kurisu S., Takenawa T. Regulation of cancer cell motility through actin reorganization. Cancer Sci. 2005;96:379-386.


Для цитирования:


Столбовская О.В., Хайруллин Р.М., Костишко Б.Б., Пчелинцева Е.С. АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И БИОФИЗИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ ПРИ РАЗНЫХ ТИПАХ САХАРНОГО ДИАБЕТА. Морфологические ведомости. 2015;(3):52-57. https://doi.org/10.20340/mv-mn.2015.0(3):52-57

For citation:


Stolbovskya O.V., Khayrullin R.M., Kostishko B.B., Pchelintseva E.S. THE ATOMIC FORCE MICROSCOPY OF MORPHOLOGICAL AND BIOPHYSICAL FEATURES OF PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES IN DIFFERENT TYPES OF DIABETES MELLITUS. Morphological newsletter. 2015;(3):52-57. (In Russ.) https://doi.org/10.20340/mv-mn.2015.0(3):52-57

Просмотров: 5


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1812-3171 (Print)
ISSN 2686-8741 (Online)