VOSSTANOVLENIE MIKROOKRUZhENIYa V SOSTAVE KLETOChNYKh PLASTOV POVYShAET REGENERATIVNYY POTENTsIAL MSK

Abstract

Full Text

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (МСК) активно используются в регенеративной медицине благодаря своей способности к самовоспроизведению и дифференцировке в соединительнотканные клеточные элементы. Однако клиническая эффективность применения МСК в целом ряде исследований оказалась намного ниже ожидаемой. Причиной этому может быть этап культивирования МСК, при котором они находятся вне микроокружения, присутствующего в ткани in vivo, которое получило название «ниши стволовой клетки». В этих условиях регенеративный потенциал МСК может значительно снижаться, а этап подготовки клеток к инъекционному введению является дополнительным фактором стресса, который уменьшает жизнеспособность клеток. Выходом из этой ситуации оказался подход с аппликацией клеток в составе тканеинженерных конструкций. В них клетки находятся в более физиологичном окружении, что, в конечном счете, повышает эффективность терапии по сравнению с суспензионным введением. Одним из типов таких тканеинженерных конструктов являются клеточные пласты (КП), состоящие из нескольких слоев клеток и внеклеточного матрикса между ними. Такие клеточные пласты могут иметь достаточную плотность для того, чтобы проводить с ними манипуляции при хирургическом вмешательстве. В составе КП МСК окружены внеклеточным матриксом, формируют межклеточные контакты и находятся под контролем целого спектра секрети-руемых белков, что моделирует более физиологичное окружение клеток. В настоящее время считается, что введенные в ткань МСК участвуют в регенерации не за счет замещения поврежденных клеток дифференцированными потомками самих МСК, а с помощью паракринного действия. Предположив, что в составе клеточного пласта секреторная активность МСК будет выше, чем в монослое, мы попытались сравнить продукцию белков в различных условиях культивирования. В работе нами использованы МСК жировой ткани человека, иммортализованные введением гена теломеразы (линия «ASC52Telo», ATCC, США), которые в одинаковом количестве были высажены на планшеты различного формата для формирования КП или монослоя. Далее мы собирали культуральную среду этих клеток и анализировали её методом ИФА. Мы обнаружили повышение продукции клетками в составе КП таких важных в регенерации белков как VEGF, PDGF-BB, HGF, PEСAM-1, G-CSF в 2-3 раза, а IL-8, лептина и ангиопоэтина в 8-12 раз по сравнению с монослоем. Предполагается, что in vivo МСК могут являться универсальным компонентом ниши тканеспецифичных стволовых клеток, участвуя в формировании стромального компонента. Можно предположить, что в составе КП происходит восстановление микроархитектуры стромы ниши (нарабатываются белки матрикса), а также секреторного окружения. Таким образом, МСК в составе клеточных пластов могут обладать более выраженной способностью поддерживать и активировать собственные стволовые клетки пациента. Полученные результаты позволяют предположить, что МСК в составе тканеинженерных конструкций могут быть более эффективны не только из-за улучшения выживаемости, но и вследствие повышения регенеративного потенциала, который связан с их секреторной активностью и формированием окружения, более близкого к нативной нише в ткани.