Сигнальный путь notch регулирует функции резидентных прогениторных клеток сердца

Аннотация

Полный текст

В настоящее время получены убедительные экспериментальные и клинические данные, свидетельствующие о участии прогениторных клеток сердца (ПКС) в репаративных/регенеративных процессах в миокарде (Gudeet al., 2017), хотя точный механизм, через который это участие реализуется, не идентифицирован. Если первоначально считалось, что основным механизмом является их способность дифференцироваться в кардиомиоциты (Hoyashiet al., 2015), то более поздние работы свидетельствуют о важной роли паракринной активности - способности секретировать большое количество биологически активных соединений и высвобождать экзосомы, несущие уникальный набор микроРНК, регулирующих регенерацию и ангиогенез (Zhanget al., 2016). Открытым остается также вопрос об идентификации сигнальных путей, регулирующих выживаемость и регенеративные функции ПКС, что может способствовать определению новых мишеней для фармакологического воздействия на эндогенные регенеративные процессы. ЦЕЛЬ. Изучить роль сигнального пути Notch в регуляции функций ПКС in vitro и после эпикардиальной имплантации в виде сформированных клеточных пластов (КП; cellsheet). Для активации сигнального пути Notch использовали гиперэкспрессию NICD и культивирование ПКС на культуральных чашках, покрытых лигандом Jagged 1. Для оценки стимуляции васкулогенеза in vivo после модуляции Notch сигналинга была использована модель подкожной имплантации ПКС в Матригеле. Для исследования системы Notchin vivo ПКС трансплантировали в виде КП, сформированных in vitro на термочувствительных культуральных чашках, на эпикардиальную поверхность сердца крысам после перевязки передней нисходящей коронарной артерии. Культивирование ПКС in vitro на чашках, покрытых Jagged 1 (лиганд Notch), способствовало высвобождению NICD и активации экспрессии генов-мишеней Notch (Hes и Hey). Активация сигнала Notch повышала экспрессию факторов транскрипции сосудистых клеток in vitro. Добавление в среду культивирования ингибитора у-секретазы, предотвращало активацию сигнального пути Notch и васкулогенную дифференцировку ПКС. Подкожная трансплантация ПКС, ги-преэкспрессирующих NICD, в Матригеле стимулировала его васкуляризацию, при этом только часть ПКС дифференцировалась в клетки новообразованных сосудов. Гистологический анализ срезов миокарда через 14 дней после эпикардиальной имплантации на область инфаркта клеточных пластов из ПКС Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 83 показал, что они формируют «новообразованную», хорошо васкуляриированную ткань на эпикардиальной поверхности миокарда левого желудочка. Часть трансплантированных ПКС мигрировала в миокард, проявляла признаки активации сигнальной передачи Notch (локализация NICD в ядре) и дифференцировки в эндотелиальном направлении. Полученные результаты свидетельствуют о том, что активация сигнального пути Notch может быть использована для стимуляции васкулогенного поведения ПКС и повышения терапевтических свойств тканеинженерных конструкций на их основе.