Для практического применения метода определения полового хроматина чрезвычайно важно то обстоятельство, что эта ядерная структура не является неизменной и постоянной, а подвержена изменчивости в зависимости от клеточного цикла, метаболизма клетки и от состояния организма.

De Mars (1964), Miles (1962) и Schnedl (1964) обратили внимание на то, что частота ядер с половым хроматином коррелирует с митотическим индексом культуры ткани. Вместе с тем Therkelsson и Petersen (1962) отметили, что в логарифмической стадии развития культуры клеток с половым хроматином меньше, чем в постлогарифмической. В другой работе De Mars (1962) сообщил, что он наблюдал появление полового хроматина в ядре клетки при наблюдении в фазовоконтрастном микроскопе только в последние несколько часов перед делением. Сходное открытие сделал Schwarzacher (1963). Наблюдая живые клетки в культуре на протяжении нескольких часов, он заметил, что в одной клетке из двух половой хроматин появился незадолго до профазы, в то время как в остальных клетках он прослеживался на протяжении 72 часов. Mittwoch (1964) заметила, что размеры полового хроматина зависят от размеров ядра, что связывается с удвоением количества ДНК во время клеточного цикла. James (1964) провел морфологическое, радиоавтографическое и цитофотометрическое исследование растущей культуры клеток и показал, что размеры полового хроматина и частота содержащих его ядер закономерно изменяются по мере прохождения клеткой стадий G1, S и G2. На основании своих исследований James полагает, что в стадии синтеза (S) половой хроматин не виден, а в премитотической стадии (G2) размеры тела полового хроматина вдвое большие, чем в стадии Gi. Hosli (1963), наблюдая живые клетки в культуре, пришел к выводу, что все клетки в зависимости от формы полового хроматина можно подразделить на два типа. В клетках одного типа половой хроматин выглядит как U-образное тельце, в клетках другого типа половой хроматин представлен Х-образной структурой. Hosli полагает, что первый тип полового хроматина соответствует Х-хромосоме до репликации, а второй — после нее. С этими работами несколько расходится наблюдение Therkelssen и Gamm (1966). Изучая частоту хроматинположительных клеток в различные интермитотические фазы культивируемых клеток, эти авторы пришли к выводу, что клетки без полового хроматина встречаются во всех трех фазах клеточного цикла, но статистически большая частота клеток с половым хроматином наблюдается в ранней интерфазе, чем в поздней. В постлогарифмической фазе большинство клеток находятся в стадии G1 и является хроматинположительными. Авторы полагают, что если время генерации клеток коротко, то большинство их будет хроматинотрицательными, если же генерационное время удлиняется, то удлиняется соответственно и период Gi (чаще всего время генерации возрастает именно за счет этой фазы, тогда как фазы S и G2 являются более стабильными) (О. И. Епифанова, 1966).

На основании этих наблюдений была предложена гипотеза (James, 1964; Klinger, 1966), согласно которой после деления клетки все хромосомы деспирализуются, кроме Х-хромосомы. Однако во время интерфазы может понадобиться информация с этой неактивной Х-хромосомы, и тогда отдельные ее сегменты будут деспирализованы, что приведет к изменению морфологии полового хроматина. Во время периода синтеза Х-хромосома, находящаяся в неактивном состоянии, в определенный момент деспирализуется (вся или по отдельным сегментам), и тогда половой хроматин также морфологически не обнаруживается.

Кроме изменчивости полового хроматина, связанной с прохождением клеткой определенных стадий митотического цикла, существует изменчивость хроматина, связанная с метаболизмом клетки. Как уже отмечалось, еще в первой работе Barr и Bertram было отмечено, что тельце полового хроматина изменяет свое положение в зависимости от функциональной нагрузки, падающей на нейрон, а также от синтетических процессов, происходящих в клетке.

Хроматолиз (исчезновение вещества Ниссля) сопровождается движением полового хроматина к ядерной мембране, а восстановление субстанции Ниссля (интенсивный синтез белка) — перемещением его к ядрышку. Подобное наблюдение было сделано при амиотрофическом боковом склерозе у человека. При этом заболевании тельце полового хроматина прилежит к ядерной мембране хроматолизированных, патологических клеток, в то время как в здоровых клетках он располагается ближе к ядрышку (Bertram, 1966). Расположение полового хроматина в ядре меняется по мере дифференцировки клетки. Graham (1954), изучая расположение полового хроматина в клетках Пуркинье у эмбриона кошки, заметил, что у раннего эмбриона половой хроматин в большинстве клеток прилегает к ядерной оболочке, в то время как позже, по мере созревания, он располагается ближе к ядрышку. В то же время в других тканях эмбриона, в интенсивно метаболизирующих клетках, в ранних стадиях развития существуют другие взаимоотношения — чем моложе эмбрион, тем в большем числе клеток половой хроматин имеет тенденцию располагаться у ядрышка.

Ряд исследователей отмечал изменение в частоте хроматинположитель- ных ядер и в морфологии полового хроматина при различных состояниях организма и при лечении некоторыми лекарственными препаратами. Так, Sohval и Casselman (1961) обнаружили, что размеры тельца полового хроматина существенно меняются при воздействии антибиотиков. Ругоzynski, Scripcarn, Parus и Artin (1965) отметили колебания в частоте ядер с половым хроматином у больных шизофренией, которые подвергались электросудорожной терапии. Shetty, Sharma и Wahał (1966) обнаружили, что при лечении детей, больных ревматизмом, большими дозами преднизолона частота ядер с половым хроматином резко уменьшается. Аналогичное наблюдение сделал Г. Б. Беленький с сотрудниками (1967) при лечении большими дозами кортикостероидов больных дерматозами. Наряду с этими наблюдениями практически важными представляются работы, где показано колебание частоты ядер с половым хроматином во время менструального цикла. Подобное наблюдение сделано Schmidt, Miller, van Реепеп и Lucas (1966). Впрочем, есть сообщения, где опровергается наличие корреляции между менструальным циклом и частотой ядер с половым хроматином (Brainerd, Mercer, Miles, 1965). Практически важным, если оно подтвердится, является наблюдение Wegman и Smith (1964), которые обнаружили низкую частоту хроматинположительных ядер у девочек, извлеченных путем кесарева сечения.

Перечисленные наблюдения говорят о том, что половой хроматин зависит от состояния организма, в частности от гормонального баланса. При этом возникает вопрос, решение которого имеет большое практическое и теоретическое значение: неясно, каким образом могут влиять гормоны на состояние полового хроматина. Можно представить для этого альтернативное объяснение.

1. Гормоны непосредственно влияют на Х-хромосому, вызывая ее полную или частичную деспирализацию. Прямых доказательств этого нет, но, по-видимому, это возможно. Гормоны, в том числе стероидные, являются регуляторами метаболизма и индукторами синтеза адаптивных ферментов, поэтому не исключено, что они могут активировать отдельные локусы или целые хромосомные сегменты при необходимости выработки больших количеств ферментов. Имеются наблюдения, косвенно поддерживающие такую точку .зрения, — гидрокортизон вызывает образование пуффов па гигантских хромосомах дрозофилы, подобно тому как это делает «гормон метаморфоза» экдизон (Gilbert, Pistey, 1966).

2. Более вероятным представляется точка зрения, согласно которой исчезновение полового хроматина в большинстве клеток связано с тем, что гормоны вызывают резкое смещение в соотношении длительности отдельных фаз клеточного цикла (О. И. Епифанова, 1966). Как уже указывалось, частота клеток с половым хроматином различна в популяциях клеток, отличающихся соотношением клеток, находящихся в фазах G1, S и G2. Thrasher, F. Clarke и D.

Clarke (1967) изучили с помощью тимидина-Н3 изменения в клетках влагалищного эпителия мыши в различные фазы астрального цикла и показали, что наибольший процент меченых ядер приходится на ранний диэструс. Эти авторы приходят к выводу, что эстрогены укорачивают среднюю продолжительность клеточного цикла примерно в 3 раза, причем преимущественно за счет фазы G1. Напомним, что, по мнению Therkelssen и Lamm (1966), именно в клетках с укороченным циклом половой хроматин может не выявляться.


 

close