Роль ионов Ca2+ в процессах пролиферации и дифференцировки эмбриональных стволовых клеток и ранних зародышей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Осипенко, Марина Александровна

• Осипенко, Марина Александровна
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Осипенко, Марина Александровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Роль ионов Са в клеточных процессах и в раннем эмбриогенезе.

1.1.1. Гомеостаз ионов Са" в клетках.

1.1.2. Мишени и механизмы действия

1.1.3. Са" и клеточная пролиферация.

1.1.3.1 .Са" и пролиферация эмбриональных стволовых клеток (ЭСК).

1.1.4. Са" и клеточная дифференцировка.

1.1.5. Са" и ранний эмбриогенез.

1.2. Магнитные поля как фактор воздействия на клеточные и эмбриональные процессы.

1.2.1. Влияние гипомагнитных условий на клеточные культуры.

1.2.2. Влияние комбинированных магнитных полей на клеточные культуры

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Культивирование ЭСК мыши и человека.

2.2. Выделение и культивирование первичных эмбриональных фибробластов мыши (ПЭФ).

2.3. Выделение и культивирование зародышей мыши.

2.4. Оценка морфофункционального состояния ЭСК и зародышей in vitro.

2.4.1. Иммуноцитохимические исследования.

2.4.2. Оценка жизнеспособности и метаболической активности (МТТ-тест).

2.4.3. Выявление активности эндогенной щелочной фосфотазы (ЭЩФ).

2.4.4. Исследование роли вне- и внутриклеточного кальция в ЭСК.

2.4.5. Исследование роли фосфоинозитольной сигнальной системы и внутриклеточного кальция в зародышах.

2.4.6. Выявление F-актина в эмбриональных клетках и бластомерах зародыша.

2.5. Гистологический анализ мест имплантации зародышей мыши в матку.

2.6. Малогабаритный ССЬ-инкубатор для работы с клетками в магнитных полях.

2.7. Создание «нулевого» магнитного поля для работы с клеточными культурами и зародышами.

2.8. Создание комбинированного магнитного поля с крайне слабой переменной компонентой настроенной на «резонансные» условия для спинов ядер атомов водорода (НС11-КМП) для работы с клеточными культурами и зародышами

2.9. Статистическая обработка результатов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ.

3.1. Определение роли вне- и внутриклеточного кальция в процессах пролиферации и жизнеспособности ЭСК мыши и человека.

3.2. Определение роли фосфоинозитольной сигнальной системы в регуляции процессов пролиферации ЭСК человека.

3.3. Спонтанная дифференцировка ЭСК человека in vitro (роль внутриклеточного кальция).

3.4. Выявление роли внутриклеточного Са~ и фосфоинозитольной сигнальной системы в процессах раннего эмбриогенеза.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль ионов Ca2+ в процессах пролиферации и дифференцировки эмбриональных стволовых клеток и ранних зародышей»

Способность дифференцироваться во многие, если не в абсолютно все клетки взрослого организма, объясняет тот огромный интерес, который проявляется к культурам эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) животных и человека в настоящее время. Значительная часть исследований на ЭСК посвящена выяснению механизмов дифференцировки и репрограммирования из дифференцированного состояния в плюрипотентное с целью создания фундаментальной базы для разработок и внедрения новых биомедицинских технологий.

Несмотря на значительные достижения в области молекулярной биологии ЭСК, по-прежнему остаются не решенными две основные проблемы: 1) поддержание плюрипотентного потенциала этих клеточных культур in vitro и 2) индукция дифференцировки в клетки определенного фенотипа.

Поддерживать ЭСК животных и человека в плюрипотентном недифференцированном состоянии в течение длительного периода культивирования, а тем более получать монодифференцировку в клетки определенного фенотипа довольно сложно (Schuldiner et. al., 2000; Ullmann et al., 2007). Исключение составляют среды, содержащие ДМСО или ретиноевую кислоту, которые индуцируют развитие плюрипотентных клеток преимущественно в нейрональном и/или мышечном направлениях (Wobus et. al., 1997; Marie et. al., 2003; Ventura et. al., 2004). Однако и в этом случае в культуре получается гетерогенная популяция, в которой доля клеток определенного фенотипа небольшая, и составляет 3-5 % (Schuldiner et. al., 2000; Ventura et. al., 2004; Fiorio et. al., 2005).

Известны и другие химические индукторы, например, факторы роста и цитокины, активирующие дифференцировку ЭСК животных и человека в определенном направлении (Wobus et al., 1997; Гривенников, Мануйлова, 2003; Мануйлова и др., 2003). Ростовые факторы активин-А и тромбоцитарный ростовой фактор (TGFbl) вызывают дифференцировку ЭСК с образованием производных мезодермы. Морфогенетический регуляторный белок-4 (ВМР-4), а также эпидермальный ростовой фактор (EGF) и фактор роста фибробластов (bFGF) — в производные мезодермы и эктодермы, нейрональный ростовой фактор (NGF) и ростовой фактор гепатоцитов (HGF) — в производные всех трех зародышевых листков.

Поиск специфических индукторов дифференцировки и активаторов роста ЭСК продолжается и в настоящее время. Однако до сих пор не обнаружено соединений, обладающих специфичностью действия на ЭСК и заставляющих все клетки одной популяции дифференцироваться в строго заданном направлении. Несмотря на многочисленные попытки выявить такой индуктор, проблема получения монодифференцировки ЭСК остается нерешенной.

Главная задача современных исследований состоит в том, чтобы научиться получать in vitro популяции ЭСК, обогащенные определенными типами функционально активных клеток. Решение этой задачи тесно связано с разработкой эффективных методов по отсортировыванию клеток нужного фенотипа от клеток с другим типом дифференцировки, а также недифференцированных предшественников, которые могут нести потенциальную угрозу образования опухолей в организме реципиента.

Учитывая огромный интерес к ЭСК как источникам различных типов клеток для заместительной терапии, нельзя исключить возможность появления в самом недалеком будущем технологий создания на основе ЭСК «чистых» популяции одного типа клеток, которые после трансплантации смогут заместить собственные клетки пациента, подвергшиеся дегенерации или деструкции (Colman, King, 2000; Wakayama et. al., 2001; Calice, Gersh, 2002; Chen et. al., 2003; Hochelinger, Jaenisch, 2003).

Для ЭСК животных и человека, как и для других эмбриональных и соматических клеток, важное значение имеют не только ростовые факторы и цитокины, но и определенное соотношение концентраций щелочных и щелочно-земельных катионов (К+, Mg2^ и Са2+), представления о влиянии которых на функциональное состояние клеток имеет почти столетнюю историю.

Не умаляя значение других катионов, следует отметить, что именно ноны Са~ как вторичные мессенджеры являются наиболее эффективным сигналом для пролиферации и прохождения Gi стадии клеточного цикла (Rubin et. al., 1976; Kamine et. al., 1976; Осипенко и др., 2006, 2007). Ионы кальция включены во множество клеточных систем как регулирующие рост и макромолекулярный синтез элементы. Нарушение Са2+-баланса приводит к снижению жизнеспособности и гибели клеток.

Фактором неинвазивного влияния на процессы клеточной пролиферации и дифференцировки являются слабые магнитные поля (МП), в частности, «нулевое» МП или же комбинированное МП со сверхслабой переменной компонентой, настроенной на «резонансные» условия для спинов ядер водорода. Действие таких МП детально исследовано в основном на моделях примитивно организованных беспозвоночных животных — планариях (Леднев и др., 1996; Belova et. al., 2007; Novikov et al., 2008). Вопрос о том, могут ли, и каким образом, слабые МП влиять на ранний эмбриогенез, а также развитие ЭСК человека in vitro остается открытым. Поэтому нам представлялось весьма интересным изучить возможность воздействия таких полей на процессы пролиферации и дифференцировки ЭСК и ранних зародышей.

Основной целью настоящей работы было исследование роли ионов кальция в регуляции роста, пролиферативной активности и дифференцировки плюрипотентных клеток мыши и человека, а также эффектов слабых МП при действии на эти процессы в системе in vitro.

Решали следующие задачи:

• Оценка пролиферативной и метаболической активности ЭСК при изменении вне- и внутриклеточной концентрации ионов Са24.

• Исследование фосфоинозитольной сигнальной системы в регуляции процессов развития ЭСК и ранних зародышей в культуре.

• Выявление типа и направления цитодифференцировки ЭСК в зависимости от концентрации цитоплазматического кальция.

• Подбор и оптимизация условий для культивирования ЭСК и ранних зародышей в экспериментах с использованием слабых МП.

• Исследование морфофункциональных характеристик ЭСК и ранних зародышей при развитии в слабых МП. Оценка возможности использования таких МП для индукции процессов цитодифференцировки in vitro.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль ионов Са2+ в клеточных процессах и в раннем эмбриогенезе.

Интерес к сигнальным каскадам, которые активируются кратковременным повышением внутриклеточного кальция, возник около 120 лет назад, благодаря экспериментам, начатым в Лондоне в лаборатории Sidney Ringer (Ringer S. (1883) J. Physiol. 4, 29-43), где изучали динамику сокращений изолированных сердец крыс в различных солевых растворах, в том числе и с добавлением солей кальция с целью поддержания ритма сердечных сокращений. Сейчас этот химический элемент определяется как один из ключевых регуляторов клеточных циклов и метаболической активности разных типов соматических и эмбриональных клеток животных и человека (Carafoli, 2002).

Ионы кальция являются посредниками во многих сигнальных каскадах, которые обеспечивают нормальное функционирование клеток, их пролиферацию, дифференцировку, секрецию и апоптоз (Rasmussen et al., 1983; Marie et al., 2000, 2003). Трудно переоценить значение ионов Са2+ и в раннем эмбриогенезе. Начиная со стадии слияния гамет, когда сильное повышение цитоплазматического кальция запускает кортикальную реакцию, далее при созревании ооцита и делениях дробления и потом в ходе формирования осей зародыша ионы Са" играют важную роль в регуляции раннего развития (Cuthbertson et. al., 1981, 1985; Stachecki et. al., 1994).

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Осипенко, Марина Александровна

4. ВЫВОДЫ:

1. Показано, что при снижении свободного кальция в среде до

10"М ЭСК мыши и человека теряют свои плюрипотентные свойства и переходят в суспензию. Ингибиторным анализом подтверждено значение I фосфоинозитольной сигнальной системы для Са" -зависимой регуляции роста ЭСК человека. Блокирование PLC и РКС в клетках человека приводит к одновременному резкому снижению пролиферативной и метаболической активности, в частности, митохондриальных дегидрогеназ.

2. Установлено, что спонтанная дифференцировка ЭСК человека при развитии в колонии повторяет эмбриогенез и идет от эпителиального фенотипа в сторону образования мезенхимальных и фибробласто-подобных клеток. Все три типа клеток в колонии различаются между собой по уровню цитоплазматического кальция и активности Са2+-транспортирующих систем, что может служить тестом для идентификации дифференцированных и плюрипотентных ЭСК.

3. Показано, что слабое МП («нулевое» МП, 0.2 мкТл) влияет на развитие эмбриональных клеток и целых зародышей мыши как в культуре in vitro, так и в организме матери. В «нулевом» МП происходит нарушение барьерных свойств плазматических мембран и реорганизация цитоскелета, что приводит к остановке развития и гибели зародышей. У беременных мышей в «нулевом» МП зародыши развиваются до стадии бластоцисты, после чего их развитие останавливается из-за нарушений взаимодействия трофоэктодермальных клеток с эндометрием во время имплантации.

4. Выявлено стимулирующее действие комбинированного магнитного поля с крайне слабой переменной компонентой, настроенной на «резонансные условия» для спинов ядер атомов водорода (поле 2) на развитие зародышей мыши со стадии 8-16 бластомеров. Экспонирование зародышей в таком поле усиливает Са2+-зависимые процессы кавитации на стадии бластоцисты, что способствует дифференцировке тотипотентных клеток на клетки внутренней клеточной массы и трофобласта.

5. Установлено, что поле 2 индуцирует дифференцировку и плюрипотентных ЭСК человека при их развитии in vitro. Показано, что через 48 ч культивирования в колониях ЭСК человека обнаруживаются Nestin-положительные клетки, свидетельствующие об избирательном влиянии этого поля на нейроэктодермальный тип дифференцировки.

3.7. Заключение.

Полученные нами данные по исследованию эффектов слабых МП на эмбриональных клетках и ранних зародышах свидетельствуют о том, что путем физического воздействия можно неинвазивно влиять на процессы клеточной пролиферации и дифференцировки, а также в целом на морфогенез. Существенное значение имеет выбор МП, с помощью которых можно как подавлять основные клеточные процессы (поле 1 или «нулевое» МП), так и активировать их (поле 2 или Нсп-КМП).

Активирование процессов дифференцировки является наиболее важным моментом, особенно, когда дело касается получения направленной дифференцировки ЭСК без использования химических индукторов и приемов генетической трансфекции. В этом случае комбинированное МП с крайне слабой переменной компонентой, настроенной на «резонансные» условия для спинов ядер атомов водорода (поле 2), является фактором индуцирующего действия на процессы дифференцировки, что продемонстрировано на зародышах (активация морфогенеза) и ЭСК человека (активация нейроэктодермального типа дифференцировки).

Пролиферация и дифференцировка эмбриональных клеток in vitro регулируются при участии вне- и внутриклеточного кальция и способность Нсп-КМП влиять на эти процессы может свидетельствовать о комплексном воздействии этого поля на различные каскады Са2+-зависимых сигнальных реакций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Осипенко, Марина Александровна, 2008 год

1. Александров Н. JL Полярные сияния. Процессы на поверхности Земли. М.: Наука, 2001.

2. Белова Н. А. Модуляция функционально-метаболических свойств биосистем с помощью слабых магнитных полей. Дис. Канд. Биол. Наук, Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН.-Пущино, 2001, с. 93.

3. Березовская О.П., Межевикина JI.M., Вепринцев Б.Н. Метод культивирования ранних эмбрионов- линейных мышей. Онтогенез, 1986, т. 17, № 5, стр.553-555.

4. Бинги В. Н., Савин А. В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы. Успехи физических наук, 2003, т. 173, с. 265-300.

5. Владимиров Ю. А. Кальциевые насосы живой клетки. Соросовский образовательный журнал, 1998, вып. 3, с. 20-27.

6. Волкова О. В., Елецкий Ю. К. Основы гистологии с гистологической техникой. М.: «Медицина», 1982.

7. Гайдуков Ю. П. Физические основы и методы получения магнитного поля. Соросовский образовательный журнал, 1996, н. 4, с. 97-105.

8. Гусев Н. Б. Внутриклеточные Са связывающие белки. Часть 1 и 2. Соросовский образовательный журнал, 1998, вып. 5, с. 2-16.

9. Дубров А. П. Геомагнитное поле и жизнь. Л.: гидрометеоиздат, 1974, 175 с.

10. Жадин М. Н. Действие магнитных полей на движение иона в макромолекуле: теоретический анализ. Биофизика, 1996, т. 41, вып. 4, с. 832-850.

11. Зинченко В. П., Долгачева JI. П. Внутриклеточная сигнализация. ОНТИ ПНЦ РАН, Пущино, 2003.

12. Кириаков В. X., Любимов В. В. Новые приборы для исследования гипогеомагнитных полей и помещений. Мед. Физика, 2004, № 4, в. 24, с. 32-35

13. Красик В. Р. Физика и техника сильных магнитных полей. М.: Наука, 1964.

14. Леднев В. В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей. Биофизика, 1996, т. 41, в. 1, с. 224-230.

15. Леднев В. В., Белова Н. А., Рождественская 3. Б., Тирас X. П. Биоэффкты слабых переменных магнитных полей и биологические предвестники землетрясений. Географические процессы и биосфера, 2003, т. 2, № 1, с. 3-9.

16. Лойд 3., Госсрау 3., Шиблер Т. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы. Москва, Мир, 1982, с. 64-67.

17. Межевикина JI.M., Колтун С.В., Горюшкин Г.Е., Тигранян Р.Э. Действие ЭМИ СВЧ на морфофункциональное состояние зародышей лабораторных мышей. Биофизика, 1990, т. 35, вып. 5, с. 813-816.

18. Межевикина JI.M., Лепихов К.А., Храмов Р.Н. Стимуляция развития двухклеточных зародышей мыши в поле электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. В сб.: Консервация генетических ресурсов. Пущино, ОНТИ ПНЦ РАН, 1996, стр. 71-72.

19. Межевикина Л.М., Храмов Р.Н., Лепихов К.А. Имитация кооперативного эффекта развития в культуре ранних зародышей мыши после облучения электромагнитными волнами миллиметрового диапазона. Онтогенез, 2000, т. 31, № 1, стр. 27-31.

20. Миляев В. А., Бинги В. Н. О физической природе магнитобиологических эффектов. Квантовая электроника, 2006, т. 36, н. 8, с. 691-701.

21. Новиков В.В., Шейман И.М., Фесенко Е.Е. Влияние слабых и сверхслабых постоянных магнитных полей Планарии Биофизика, 2007, т. 52, вып. 5, с.

22. Осипенко М.А., Петрова P.P., Межевикина Л.М., Жерелова О.М. Влияние ионов свободного кальция на пролиферативную активность и жизнеспособность эмбриональных стволовых клеток в культуре in vitro. Цитология, 2006, т. 48, № 9, с. 786-787.

23. Осипенко М.А., Жерелова О.М., Петрова P.P., Межевикина Л.М., Фесенко Е.Е. Влияние ионов свободного кальция на пролиферативную активность и жизнеспособность эмбриональных стволовых клеток мыши. ДАН, 2007, т. 412, № 1, с. 123-125.

24. Осипенко М.А., Межевикина Л.М., Крастс И.В., Новиков В.В., Фесенко Е.Е. Влияние «нулевого» магнитного поля на рост эмбриональных клеток и ранних зародышей мыши в культуре in vitro. Биофизика, 2008, т. 53, вып. 4, с. 705-712.

25. Саркисова Д. С., Перова Ю. Л. Микроскопическая техника. Руководство для врачей и лаборантов. М.: «Медицина», 1996.

26. Сивухин Д. В. Общий курс физики. М.: Наука, 1977.

27. Тирас X. П., Сребницкая JI. К., Ильясова Е. Н., Климов А. А., Леднев В. В. Влияние слабого комбинированного магнитного поля на скорость регенерации планарий Dugesia tigrina. Биофизика, 1996, т. 41, вып. 4, с. 826-831.

28. Ткачук В. А. Мембранные рецепторы и внутриклеточный кальций. Соросовский образовательный журнал, 2001, т. 7, вып. 5, с. 10-15.

29. Aldinucci С., Garcia J. В. The effect of strong static magnetic field on lymphocytes. Bioelectromag., 2003, v. 24, p. 109-117.

30. Antoniotti S., Fiorio Pla A., Pregnolato S., Mottola A., Lovisolo D., Munaron L. J. Control of endothelial cell proliferation by calcium influx and arachidonic acid etabolism: a pharmacological approach. Cell Physiol., 2003, v. 197, №3, p. 370-378.

31. Aplin J.D., Kimber S.J. Trophoblast-uterine interactions at implantation. Rprod. Biol. Endocrinol., 2004, v. 2, p. 1-12.

32. Barbier E., Dyfy В., Veyret B. Stimulation of Ca2+ influx in rat pituitary cells under exposure to a 50Hz magnetic field. Bioelectromag., 1996, v. 17, p. 303-311.

33. Binhi V. N., Savin A. V. Molecular gyroscopes and biological effects of weak extremely low-frequency magnetic fields. Phys. Rev. E., 2002, v.65, p. 1-10.

34. Binhi V. N. Stochastic dynamics of magnetic nanoparticles and a mechanism of biological orientation in the geomagnetic field. Bioelectromagnetics, 2004, v. 27, № 1, p. 58-63.

35. Binhi V. N., Chernavskii D. S. Stochastic dynamics of magnetosomes in cytoskeleton. Europhysics Letters, 2005, v. 70, № 6, p. 850-856.

36. Boheler K. R., Czyz J., Tweedie D., Yang H. Т., Anisimov S. V., Wobus A. M. Differentiation of pluripotent embryonic stem cells into cardiomyocytes. Circ. Res., 2002, v. 91, № 3, p. 189-201.

37. Boynton A. L., Whitfield J. F., Isaacs R. J., Tremblay R. J. The control of human WI-38 cell proliferation by extracellular calcium and its elimination by SV-40 virus-induced proliferative transformation. Cell Physiol., 1977, v. 92, №2, p. 241-247.

38. Burdon Т., Smith A., Savatier P. Signalling, cell cycle and pluripotency in embryonic stem cells. Trends in Cell Biology, 2002, v. 12, p. 432^38.

39. Caplice N.M., Gersh B.J. Stem cells to repair the heart a clinical perspective. Circ. Res., 2002, v. 91, p. 1092-1102.

40. Carson J. J., Prato F. S., Drost D. J., Diesbourg L. D., Dixon S. J. Time-varying magnetic fields increase cytosolic free Ca2+ in HL-60 cells. Am. J. Physiol., 1990, v. 259, p. 687-692.

41. Chiabrera A. Electromagnetics in Medicine and Biology. San Francisco: San Francisco Press, 1991.

42. Ciapa В., Pesando D., Wilding M., Whitaker M. Cell-cycle calcium transients driven by cyclic changes in inositol trisphosphate levels. Nature, 1994, v. 368, № 6474, p. 875-878.

43. Colman A., King A. Therapeutic cloning: concepts and practicalities. TIBTECH, 2000, v. 18, p. 192-196.

44. Colonna R., Tatone C., Francione A., Rosati F., Callaini G., Corda D., Di Francesco L. Protein kinase С is required for the disappearance of MPF upon artificial activation in mouse eggs. Mol. Reprod. Dev., 1997, v. 48, № 2, p. 292-299.

45. Cuthbertson K. S. R.,Cobbold P. H. Phorbol ester and sperm activate mouse1. I.oocytes by induction sustained oscillations in cell Ca~ . Nature, 1985, v. 316, p. 541-542.

46. Cuthbertson K. S. R., Whittingtham D. G., Cobbold P. H. Free Ca2+ increases in exponential phase during mouse oocyte activation. Nature, 1981, v. 294, p. 754-757.

47. Das S.K., Yano S., Wang J., Edwards D.R., Nagase H., Dey S.K. Expression of matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases in the mouse uterus during the periimplantation period. Dev. Genet., 1997, v. 21, p. 44-54.

48. D'Ascenzo M., Piacentini R., Casalbore P., Budoni M., Pallini R., Azzena G. В., Grassi C. Role of L-type Ca2+ channels in neural stem/progenitor cell differentiation. Eur. J. Neurosci., 2007, v. 23, № 4, p. 935-944.

49. Deibert M. C., McLeod B. R., Smith S. D., Liboff A. R. Ion resonance electromagnetic field stimulation of fracture healing in rabbits with a fibular ostectomy. J. Orthop. Res., 1994, v. 12, p. 878-885.

50. Dhanasekaran N., Tsim S-T., Dermott J. M., Onesime D. Regulation of cell proliferation by G proteins. Oncogene, 1998, v. 17, p. 1383-1394.

51. Dravid G., Hammond H., Cheng L. Culture of Human Embryonic Stem Cells on Human and Mouse Feeder Cells. Humana Press. Human Embryonic Stem Cell Protocols, 2006, v. 331, p. 91-104.

52. Duffy С., Kane M. T. Investigation of the role of inositol and the phosphatidylinositol signal transduction system in mouse embryonic stem cells. Journal of Reproduction and Fertility, 1996, v. 108, p. 87-93.

53. Duffy С., Kane M. T. Investigation of the role of inositol and the phosphatidylinositol signal transduction system in mouse embryonic stem cells. Journal of Reproduction and Fertility, 1996, v. 108, p. 87-93.

54. Eichwald C., Kaiser F. Model for external influences on cellular signal transduction pathways including cytosolic calcium oscillations. Bioelectromagnetics, 1995, v. 16, № 2, p. 75-85.

55. Ernesto Carafoli. Calcium signaling: A tale for all seasons. PNAS, 2002, v. 99, №3, p. 1115-1122.

56. Estacion M., Mordan L. Competence induction by PDGF requires sustained calcium influx by a mechanism distinct from storage-dependent calcium influx. Cell Calcium, 1993, v. 14, p. 439-454.

57. Fedrowitz M., Loscher W. Power frequency magnetic fields increase cell proliferation in the mammary gland of female fischer 344 rats but not various other rat strains or substrains. Oncology, 2005, v. 69, p. 486-498.

58. Fesenko E. E., Kolesnikov S. S., Lyubarsky A. L. Induction by cyclic GMP of cationic conductance in plasma membrane of retinal rod outer segment. Nature, 1985, v. 313, p. 310-313.

59. Fink С. С., Slepchenko В., Moraru I. I. An Image-Based Model of Calcium Waves in Differentiated Neuroblastoma Cells. Biophysical J., 2000, v. 79, p. 163-183.

60. Fiorio Pla A., Munaron L. Calcium influx, arachidonic acid, and control of endothelial cell proliferation. Cell Calcium, 2001, v. 30, p. 235-244.

61. Fitzsimmons R. J., Ryaby J. Т., Magee F. P., Baylink D. J. Combined magnetic fields increased net calcium influx in bone cells. Calcif. Tissue Int., 1994, v. 55, p. 376-380.

62. Fukuda M. N., Sato Т., Nakayama J., Klier G., Mikami M., Aoki D., Nozawa S. Trophinin and tastin, a novel cell adhesion molecule complex with potential involvement in embryo implantation. Genes Dev., 1995, v. 9, p. 1199-1210.

63. Furshpan E. J., Potter D. D. Low-resistance junctions between cells in embryos and tissue culture. Curr. Top. Dev. Boil., 1968, v. 3, p. 95-128.

64. Gallicano G. I., McGaughey R. W., Capco D. G. Activation of protein kinase С after fertilization is required for remodeling the mouse egg into the zygote. Molecular Reproduction and Development, 1997b, v. 46, p. 587601.

65. Gallicano G. I., Yousef M. C., Capco D. G. PKC a pivotal regulator of early development. Bioessays, 1997a, v. 19, p. 29-36.

66. Galvanovskis J., Sandblom J., Bergqvist В., Gait S., Hamnerius Y. The influence of 50-Hz magnetic fields on cytoplasmic Ca2+ oscillations in human leukemia T-cells. Sci. Total Environ., 1996, v. 180, № 1, p. 19-33.

67. Glossmann H., Striessnig J. Molecular properties of calcium channels. Rev. Physiol. Biochem. Phatmacol., 1990, v. 114, p. 1-105.

68. Gu Y., Jayatilak P.G., Parmer T.G., Gauldie J., Fey G.H., Gibori G. Alpha 2-mecroglobulin expression in the mesometrial decidua and its regulation by decidual luteotrophin and prolactin. Endocrinology, 1992, v. 131, p. 13211328.

69. Gumbiner В., Stevenson В., Grimaldi A. The role of the adhesion molecule uvomorulin in the formation and maitenance of epithelial junctional complex. J. Cell Biol., 1988, v. 107, p. 1575-1587.

70. Flazelton B. J., Tupper J. T. Intracellular ionic changes in normal and transformed human fibroblasts after extracellular Ca2+ deprivation. Biochem. J., 1981, v. 194, p. 707-711.

71. Hazelton В., Mitchell В., Tupper J. Calcium, magnesium, and growth control in the WI-38 human fibroblast cell. J. Cell Biology, 1979, v. 83, p. 487-498.

72. He Z., Li J. J., Zhen С. H., Feng L. Y., Ding X. Y. Effect of leukemia inhibitory factor on embryonic stem cell differentiation: implications for supporting neuronal differentiation. Acta. Pharmacol. Sin., 2006, v. 27, № 1, p. 80-90.

73. Hickie R. A., Wei J. W., Blyth L. M., Wong D. Y., Klaassen D. J. Cations and calmodulin in normal and neoplastic cell growth regulation. Can. J. Biochem. Cell Biol., 1983, v. 61, № 8, p. 934-941.

74. Hickie R. A., Wei J. W., Blyth L. M., Wong D. Y., Klaassen D. J. Cations and calmodulin in normal and neoplastic cell growth regulation. Can J. Biochem. Cell Biol., 1983, v. 61, № 8, p. 934-941.

75. Hill T. D., Kindmark H., Boynton A. L. Epidermal growth factor-stimulated DNA synthesis requires an influx of extracellular calcium. J Cell Biochem., 1988, v. 38, №2, p. 137-144.

76. Hochedlinger K., Jaenisch R. Nuclear transplantation, embryonic stem cells, and the potential for cell therapy. The new England jour, of med., 2003, v. 349, №3, p. 275-286.

77. Hochedlinger K., Jaenisch R. Nuclear reprogramming and pluripotency. Nature, 2006, v. 441, p. 1061-1067.

78. Hofmann J. The potential for isoenzyme-selective modulation of protein kinase C. FASEB Journal, 1997, v. 11, p. 649-669.

79. Jenrow K. A., Smith С. H., Liboff A. R. Weak extremely-low frequency magnetic fields and regeneration in the planarian Dugesia tigrina. Bioelectromagnetics, 1995, v. 16, p. 106-112.

80. Jiang Y., Jahagirdar B. N., Reinhardt R. L. Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow. Nature, 2002, v. 418, p. 41-49.

81. Jung Sun Heo, Yun Jung Lee, Ho Jae Han. EGF stimulates proliferation of mouse embryonic stem cells: involvement of С a" influx and p44/42 MAPKs. J. Physiol. Cell Physiol., 2005, v. 290, p. 123-133.

82. Kahl C. R., Means A. R. Regulation of cell cycle progression by calcium/calmodulin-dependent pathways. Endocr. Rev., 2003, v. 24, p. 719736.

83. Kamine J. and Rubin H. Magnesium required for serum-stimulation of growth in cultures of chick embryo fibroblast. Nature, 1976, v. 263, p. 134143.

84. Kanashiro C. A., Khalil R. A. Signal transduction by protein kinase С in mammalian cells. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology, 1998, v. 25, p. 974-985.

85. Kane M. Т., Bavister В. D. Vitamin requirements for development of eight-cell hamster embryos to hatching blastocysts in vitro. Biology of Reproduction, 1988, v. 39, p. 1137-1143.

86. Kane M. Т., Carney E. W., Bavister B. D. Vitamins and amino acids stimulate hamster blastocysts to hatch in vitro. Journal of Experimental Zoology,-1986, v. 239, p. 429-432.

87. Kapur N., Mignery G. A., Banach K. Am J. Physiol. Cell cycle-dependent calcium oscillations in mouse embryonic stem cells. Cell Physiol., 2007, v. 292, p. 1510-1518.

88. Kirschvink J. L., Jones D. S., MacFadden B. J. Magnetite Biomineralization and Magnetoreception in Organisms: A New Biomagnetism. New York: Plenum Press, 1985.

89. Kojima I., Mogami H., Ogata E. Role of calcium entry and protein kinase С in the progression activity of insulinlike growth factor-I. J. Biol. Chem., 1993, v. 268, p. 1003-1006.

90. Kolesnikov S. S., Zhainazarov А. В., Kosolapov A. V. Cyclic nucleotide-activated channels in the flog olfactory receptor plasma membrane. FEBS Lett., 1990, v. 266, p. 96-98.

91. Koltun S.V., Mezhevikina L.M. Effect of radio frequency electromagnetic radiation on the morphological state of mice embryos. In: Microwaves of Medicine. Roma, Italy, 1993, p. 297-300.

92. Kondrachuk A. V, Sirenko S. P. The theoretical consideration of microgravity effects on a cell. Adv. Space Res., 1996, v. 17, № 6-7, p. 165168.

93. Korzh-Sleptsova I. L., Lindstrom E., Mild К. H., Berglund A., Lundgren E. Low frequency MFs increased inositol 1,4,5-trisphosphate levels in the Jurkat cell line. FEBS Lett., 1995, v. 359, № 2-3, p. 151-154.

94. Kroupova J., Bartova E., Fojt L., Strasak L., Kozubek S., Vetterl V. Low-frequency magnetic field effect on cytoskeleton and chromatin. Bioelectrochemistry, 2007, v. 70, № 1, p. 96-100.

95. Munaron L., Antoniotti S., Fiorio Pla A., Lovisolo D. Blocking Ca2+ entry: a way to control cell proliferation. Curr Med Chem., 2004, v. 11, № 12, p. 1533-1543.

96. Munaron L., Antoniotti S., Lovisolo D. Intracellular calcium signals and control of cell proliferation: how many mechanisms? J. Cell. Mol. Med., 2004, v. 8, №2, p. 161-168.

97. Munaron L., Fiorio Pla A. Calcium influx induced by activation of tyrosine kinase receptors in cultured bovine aortic endothelial cells. J. Cell Physiol., 2000, v. 185, №3, p. 454-63.

98. Nagi A., Rossant J., Nagy R., Abramow-Newerly W., Roder J.C. Derivation of completely cell culture-derived mice from early-passage embryonic stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, v. 90, p. 8424-8428/

99. Nieto M. A., Sargent M. G., Wilkinson D. G., Cooke J. Control of cell behavior during vertebrate development by Slug, a zinc fmger gene. Science, 1994, v. 264, p. 835-839.

100. Nikonov A.A., Zinchenko V.P., Mezhevikina L.M., Zherelova O.M., Mashkin P.V. Effect of electromagnetic radiation of mm-range on Ca distribution in culture cells of mice's embryos. Radiation Biophysics, 1990, p. 546.

101. Nishizuka Y. Intracellular signaling by hydrolysis of phospholipids and activation of protein kinase C. Science, 1992, v. 258, № 5082, p. 607-614.

102. Norimura T. Effects of strong magnetic fields on cell growth and radiation response of human T-lymphocytes in culture. Sangyo Ika Diagaku Zasshi, 1993, v. 15, p. 103-112.

103. Norimura Т., Imada H., Kunugita N., Yoshida N., Nikaido M. Effects of strong magnetic fields on cell growth and radiation response of human T-lymphocytes in culture. J UOEH, 1993, v. 15, № 2, p. 103-112.

104. Novikov V., Sheiman I., Fesenko E. Effect weak static and low-frequency alternating magnetic fields on the fission and regeneration of the planarian Dugesia (Gigardia) tigrina. Bioelectromagnetics, 2008, v. 29, p. 387-393.

105. Nowycky M. С., Fox А. P., Tsien R. W. The types of neuronal calcium channel with different calcium agonist sensitivity. Nature, 1985, v. 316, p. 440-443.

106. Paria B.C., Zhao X., Das S.K., Dey S.K., Yoshinaga K. Zonula occludens-1 and E-cadherin are coordinately expressed in the mouse uterus with the initiation of implantation and decidualization. Devel. Biol., 1999, v. 208, № 2, p. 488-501

107. Peskin C. N., Odell G. M., Oster G. F. Cellular motions and thermal fluctuations: the Brownian ratcher. Biophys. J., 1993, v. 65, p. 316-324.

108. Pessina G. P., Aldinucci C., Palmi M., Sgaragli G., Benocci A., Meini A., Pessina F. Pulsed electromagnetic fields affect the intracellular calcium concentration in human astrocytoma cells. Bioelectrochemistry, 2001, v. 22, p. 503-510.

109. Petrov E., Martinac B. Modulation of channel activity and gadolinium block of MscL by static magnetic fields. European Biophysics Journal, 2006, v. 36, №2, p. 95-105.

110. Piacentini R., Ripoli C., Mezzogori D., Azzena G. В., Grassi C. Extremely low-frequency electromagnetic fields promote in vitro neurogenesis via upregulation of Ca (v)l-channel activity. J. Cell Physiol., 2008, v. 215, № 1, p. 129-139.

111. Popot J. L., Changeaux J. P. Nicotinic receptor of acetylcholine: structure of an oligomeric integral membrane protein. Physiol. Rev., 1984, v. 64, p. 1 162-1188.

112. Prato F. S., Carson J. J., Ossenkopp K. P., Kavaliers M. Possible mechanisms by which extremely low frequency magnetic fields affect opioid function. The FASEB Journal, 1995, v. 9, p. 807-814.

113. Puceat M., Jaconi M. Ca2+ signalling in cardiogenesis. Cell Calcium, 2005, v. 38, №3-4, p. 383-389.

114. Putney J.W. A model for receptor-regulated calcium entry. Cell Calcium, 1986, v. 7, p. 1-12.

115. Quinlan L. R., Faherty S., Kane M. T. Phospholipase С and protein kinase С involvement in mouse embryonic stem-cell proliferation and apoptosis. Reproduction, 2003, v. 126, p. 121-131.

116. Rasmussen H. and Goodman D. Relationships between calcium and cyclic nucleotides in cell activation. Physiol. Rev., 1977, v. 57, p. 421-509.

117. Rasmussen H. Cellular calcium metabolism. Ann Intern Med., 1983, v. 98, p.809-16.

118. Raylman R. R. Exposure to strong static magnetic field slows the growth of human cancer cells in vitro. Bioelectromag., 1996, v. 17, p. 358-363.

119. Raz R., Lee C.-K., Cannizzaro L.A., d'Eustachio P., Levy D.E. Essential role of STAT3 for embryonic stem cell pluripotency. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, v. 96, No 6, p. 2846-2851.

120. Reuter H. A variety of calcium channels. Nature, 1985, v. 316, p. 391.

121. Robertson E.J. Embryo-derived stem cell lines. In: Teratocarcinomas and Embryonic Stem Cells: a Practical Approach (ed. Robertson E.J.). Oxford, UK: IRL Press, 1987, p. 71-112.

122. Rogers N. Т., Hobson E., Pickering S. Phospholipase С causes Ca21 oscillations and parthenogenetic activation of human oocytes. Reproduction, 2004, v. 128, p. 697-702.

123. Rosier E. S., Fisk G. J., Ares X., Irving J., Miura Т., Rao M. S., Carpenter M. K. Long-term culture of human embryonic stem cells in feeder-free conditions. Dev. Dyn., 2004, v. 229, p. 259-274.

124. Stachecki J. J., Armant D. R. Transient release of calcium from inositol 1,4,5-trisphosphate-specific stores regulates mouse preimplantation development. Development, 1996b, v. 122, p. 2485-2496.

125. Stachecki J. J., Yelian F. D., Schultz J. F., Leach R. E., Armant D. R. Blastocyst cavitation is accelerated by etanol- or ionofore-indused elevation of intracellular calcium. Biol, of Reprod., 1994, v. 50, p. 1-9.

126. Takeichi M. Cadherin cell adhesion receptors as a morphogenetic regulator. Sience, 1991, v. 251, p. 1451-1455.

127. Takuwa N., Zhou W., Takuwa Y. Calcium, calmodulin and cell cycle progression. Cell Signal, 1995, v. 7, № 2, p. 93-104.

128. Thomson J.A., Itskovitz-Eldor J., Shapiro S.S., Waknitz M. A., Swiergiel J. J., Marshall V. S., Jones J. M. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science, 1998, v. 282, p. 1145-1147.

129. Tonini R., Baroni M. D., Masala E. M. Calcium Protects Differentiating Neuroblastoma Cells during 50Hz Electromagnetic Radiation. Biophys. J., 2001, v. 81, № 5, p. 2580-2589.

130. Tsicn R. W. Calcium channels in excitable cell membrane. Annu. Rev. Physiol., 1983, v. 45, p. 341-358.

131. Van Biesen Т., Luttrell L. M., Hawes В. E., Lefkowitz R. J. Mitogenic signaling via G protcin-coupled receptors. Endocrine Reviews, 1996, v. 17, p. 698-714.

132. Ward K. W., Rogers E. H., Hunter E. S. Comparative pathogenesis of haloacetic acid and protein kinase inhibitor embryotoxicity in mouse whole embryo culture. Toxicological Sciences, 2000, v. 53, p. 118-126.

133. Weller S. G., Klein I. K., Penington R. C., Karnes W. E. Distinct protein kinase С isozymes signal mitogenesis and apoptosis in human colon cancer cells. Gastroenterology, 1999, v. 117, p. 848-857.

134. Ventura C., Maioli M., Asara Y. Bytyric and retinoic mixed ester of hyaluronan: a novel differentiating glycoconjugate affording a high throughout of cardigenesis in embryonic stem cells. J. Biol. Chem., 2004, v. 279, № 22, p. 23574-23579.

135. Ventura C., Maioli M., AsaraY., Santoni D., Mesirca P., Remondini D., Bersani F. Turning on stem cell cardiogenesis with extremely low frequency magnetic fields. The FASEB Journal, 2005, v. 19, p. 155-157.

136. Wakayama Т., Tabar V., Rodriguez I., Perry A.C., Studer I., Mombaets P. Differentation of embryonic stem cell lines generated from adult somatic cells by nuclear transfer. Science, 2001, v. 297, p. 740-743.

137. Whitaker M., Larman M. G. Calcium and mitosis. Semin Cell Dev Biol., 2001, v. 12, p. 53-58.

138. Whitfield J. F., MacManus J. P., Rixon R. H., Boynton A. L., Youdale Т., Swierenga S. H. H. The positive control of cell proliferation by the interplay of calcium ions and cyclic nucleotides. In Vitro (Rockville), 1976, v. 12, p. 1-18.

139. Wobus A. M., Kaomei G., Shan J. Retinoic acid accelerates embryonic stem cell-derived cardiac differentation and enhances development of ventricular cardiomyocytes. J. Mol. Cell. Cardiol., 1997, v. 29, p. 1525-1539.

140. Xu С., Inokuma M. S., Denham J., Golds K., Kundu P., Gold J. D., Carpenter M. K. Feeder-free growth of undifferentiated human embiyonic stem cells. Nat. Biotechnol., 2001, v. 19, p. 971-974.

141. Yanagida E., Shoji S., Hirayama Y., Yoshikawa F., Otsu K., Uematsu H., Hiraoka M., Furuichi Т., Kawano S. Functional expression of Ca2+ signaling pathways in mouse embryonic stem cells. Cell Calcium, 2004, v. 36, №2, p. 135-146.

142. Yost M. G., Liburdy R. P. Time-varying and static magnetic fields act in combination to alter calcium signal transduction in the lymphocyte. FEBS Lett., 1992, v. 296, p. 117-122.

143. Zhao Y., Doroshenko P. A., Alper S. L., Baltz J. M. Routes of CI transport across the trophectoderm of the mouse blastocyst. Dev. Biol., 1997, v. 189, p. 148-160.