Regeneratsiya kostnoy tkani pri implantatsii tkaneinzhenernykh konstruktsiy s MSK. Rol' allogennykh kletok

Abstract

Full Text

Развивающейся стратегией устранения костных дефектов в тканевой инженерии является использование тканеинженерных конструкций с подсаженными клетками. Одними из наиболее перспективных клеточных популяций по-прежнему остаются мезенхимальные стромальные клетки (МСК). Существует много исследований, показывающих улучшение костной регенерации при участии МСК, однако до сих пор остается открытым вопрос о том, насколько подсаженные клетки вовлечены в регенерацию собственной ткани. Таким образом, целью данной работы стало исследование участия подсаженных МСК в регенерации костной ткани in vivo на скаффолдах. МСК выделяли из костного мозга трансгенных С57/ В16 мышей, экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок GFP (GFP( + ) мыши), и из костного мозга С57/В16 мышей (GFP(-) мыши). За три дня до имплантации клетки высевали на скаффолды, полученные одним из методов быстрого прототипирования - поверхностным селективным лазерным спеканием. С помощью стоматологического трепана у мышей формировали круглый дефект черепа. Эксперимент включал три группы животных. Первая группа состояла из GFP(-) мышей, которым были имплантированы скаффолды с GFP^M^. Во второй группе GFP( + ) мышам внедряли скаффолды с GFP(-) МСК. Третья контрольная группа представляла собой GFP( + ) мышей с пустым скаффолдом без подсаженных клеток. Такая перекрестная модель позволяла Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 140 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине четко разделить и визуализировать подсаженные и собственные клетки, а также понять, из каких клеток формируется костная ткань и кровеносные сосуды в месте дефекта. Через 6 нед. после операции на имплантатах были найдены подсаженные GFP(-) МСК и GFP^M^, при этом собственные МСК в месте дефекта не обнаруживались. Более того, изначально пустой скаффолд без подсаженных клеток так и оставался пустым. Морфологический анализ показал, что все скаффолды через 6 нед. сохраняли пористую структуру, значительная часть полимера скаффолда оставалась в неизменном виде. К 12 нед. на скаффолдах по-прежнему можно было видеть большое количество подсаженных GFP(-) МСК и GFP^M^. Важным является тот факт, что собственные клетки на скаффолдах в месте дефекта так же, как и через 6 нед., не обнаруживались. Скаффолды без подсаженных клеток оставались пустыми. Большая часть полимера скаффолдов с МСК резорбировалась, дефект заполнялся костной тканью. Кроме того, в месте дефекта на скаффолдах обнаруживалось большое количество сосудов, которые, предположительно, формировались также из подсаженных клеток. На скаффолдах с подсаженными GFP( + ^^ в нефлуоресцентной мыши сосуды имели сильный флуоресцентный сигнал и, соответственно, состояли из GFP(+) клеток. И, напротив, на скаффолдах с GFPG^^ в GFP( + ) трансгенной мыши сосуды не флуоресцировали. Таким образом, показано, что подсаженные МСК в течение длительного времени способны сохранять свою активность на скаффолдах, а также непосредственно участвовать в образовании костной ткани и, предположительно, кровеносных сосудов в месте дефекта.