Оптимізація методу кріоконсервування ядровмісних клітин кордової крові людини з використанням комбінації кріопротектора ДМСО та антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну

Abstract

У роботі оцінювали ефективність застосування антиоксиданту N-ацетил-L-цистеїну (АЦ) для кріоконсервування ядровмісних клітин кордової крові (ЯВК КК) людини з різними концентраціями ендоцелюлярного кріопротектора диметилсульфоксиду (ДМСО). Встановлено, що збільшення концентрації ДМСО (з 2,5 і 5% до 7,5 і 10%) та часу експозиції суспензії ЯВК КК із кріопротектором (з 15 до 30 хв і більше) приводило до значного збільшення кількості клітин із надмірним вмістом активних форм кисню (АФК) (з (7,5 ± 0,8)% при 5% ДМСО та 15-хвилинній інкубації до (28,9 ± 3,2)% при 10% ДМСО та 60- хвилинній інкубації), зниження їх життєздатності та збереження. Додавання 10 мМ АЦ в середовище кріоконсервування призводило до зменшення кількості клітин із надмірним вмістом АФК і збільшення показників їх збереженості та життєздатності на етапі еквілібрації з кріопротектором, а також після заморожування і відігрівання суспензії ЯВК КК. Максимальний ефект був досягнутий після додавання АЦ до середовищ із 7,5- і 10%-ою концентрацією ДМСО. Доведено, що використання антиоксиданту сприяє підвищенню показників збереженості та життєздатності ЯВК КК в умовах оптимальної концентрації кріопротектора та часу експозиції з ним.

В работе оценивали эффективность применения антиоксиданта N-ацетил-L-цистеина (АЦ) для криоконсервирования ядросодержащих клеток кордовой крови (ЯСК КК) человека с разными концентрациями эндоцеллюлярного криопротектора диметилсульфоксида (ДМСО). Установлено, что увеличение концентрации ДМСО (с 2,5 и 5% до 7,5 и 10%) и времени экспозиции суспензии ЯСК КК с криопротектором (с 15 до 30 мин и более) приводило к существенному увеличению количества клеток с избыточным содержанием активных форм кислорода (АФК) (с (7,5 ± 0,8)% при 5% ДМСО и 15-минутной инкубации до (28,9 ± 3,2)% при 10% ДМСО и 60-минутной инкубации), снижению показателей их жизнеспособности и сохранности. Добавление 10 мМ АЦ в среду криоконсервирования приводило к уменьшению количества клеток с избыточным содержанием АФК и увеличению показателей их сохранности и жизнеспособности на этапе эквилибрации с криопротектором, а также после замораживания и отогрева суспезии ЯСК КК. Максимальный эффект был достигнут после добавления АЦ к средам с 7,5- и 10%- й концентрацией ДМСО. Доказано, что использование антиоксиданта способствует повышению показателей сохранности и жизнеспособности ЯСК КК в условиях оптимальной концентрации криопротектора и времени экспозиции с ним.

The paper evaluated the efficiency of N-acetyl-L-cysteine (AC) antioxidant during cryopreservation of human cord blood nucleated cells (CBNCs) with various concentrations of endocellular cryoprotectant dimethyl sulfoxide (DMSO). It has been found that rise in DMSO concentration (from 2.5 and 5 up to 7.5% and 10%) and exposure time of the CBNCs suspension with cryoprotectant (from 15 to 30 min and more) resulted in a significant increase in the amount of cells with excess reactive oxygen species (ROS) (from (7.5 ± 0.8)% at 5% DMSO and 15-min incubation to (28.9 ± 3.2)% with 10% DMSO and 60 min incubation), decrease in their viability and preservation rate. Supplementing 10 mM AC to the cryopreservation medium led to in a reduction in the amount of cells with excess ROS and rise of their preservation rate and viability at the stage of equilibration with cryoprotectant, as well as after freeze-thawing of CBNCs suspension. Maximum effect was achieved after AC supplementing to the media with 7.5 and 10% DMSO concentrations. We proved that the use of antioxidant contributed to the rise in preservation rate and viability of CBNCs if cryoprotectant concentration and exposure time with it were optimal.