Фенотип и функциональные свойства ММСК из жировой ткани после взаимодействия с мононуклеарами пуповинной крови

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Хорошо известно, что ex vivo экспансия гемопоэтиче-ских стволовых клеток более эффективно проходит в тех случаях, когда создаются условия, приближенные к их микроокружению in vivo. Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК], благодаря их способности поддерживать кроветворение, широко используются в таких системах. На конечный результат взаимодействия ММСК и гемопоэтических клеток может оказывать влияние такой фактор, как низкая концентрация О 2, которая характерна для костномозговой ниши и, как показано, отражается на ряде свойств ММСК. Обратные эффекты, которые клетки гемопоэтического происхождения оказывают на ММСК, изучены в гораздо меньшей степени. В данной работе проводилось изучение влияния моно-нуклеаров пуповинной крови (МПК) на отдельные морфофункциональные характеристики ММСК из жировой ткани при ко-культивировании их в течение 72 ч в условиях атмосферной (20%] и пониженной (5%] концентрации О 2. Динамику прикрепления МПК характеризовали при микроскопии, влияние МПК на экспрессию CD54, CD44, CD90 и жизнеспособность ММСК определяли при помощи проточной цитофлюориметрии. Взаимодействие гемопоэтических и стромальных клеток при обеих концентрациях О 2 увеличивало экспрессию ММСК CD54, в некоторых случаях повышалась продукция CD44, на высоком уровне сохранялись экспрессия CD90 и жизнеспособность ММСК. Прикрепление МПК происходило несколько быстрее при 20% О 2. Таким образом, при ко-культивировании аллогенных ММСК и МПК человека вне зависимости от концентрации О 2 происходило повышение экспрессии ММСК молекул адгезии, участвующих в формировании специализированных межклеточных контактов, что обеспечивало эффективное прикрепление МПК. При этом не наблюдалось каких-либо цитотоксических эффектов, что особо важно в случае возможного применения аллогенных ММСК в рамках регенеративной медицины.

Об авторах

П. И Бобылева

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

И. В Андрианова

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Е. В Маслова

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Е. Р Андреева

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Б. Ш Гогия

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Л. Б Буравкова

Институт медико-биологических проблем РАН, Москва

Список литературы

  1. Wagner W., Saffrich R., Ho A.D. The Stromal Activity of Mesenchymal Stromal Cells. Transfus. Med. Hemother. 2008; 35(3): 185-93.
  2. Hofmeister C.C., Zhang J., Knight K.L. et al. Ex vivo expansion of umbilical cord blood stem cells for transplantation: growing knowledge from the hematopoietic niche. Bone Marrow Transplant. 2007; 39(1): 11-23.
  3. Majumdar M.K., Keane-Moore M., Buyaner D. et al. Characterization and functionality of cell surface molecules on human mesenchymal stem cells. J Biomed. Sci. 2003; 10(2): 228-41.
  4. Goodison S., Urquidi V., Tarin D. CD44 cell adhesion molecules. Mol. Pathol. 1999; 52(4): 189-96.
  5. Ponta H., Sherman L., Herrlich P.A. CD44: from adhesion molecules to signalling regulators. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2003; 4(1): 33-45.
  6. Miyake K., Medina K.L., Hayashi S. et al. Monoclonal antibodies to Pgp-1/CD44 block lympho-hemopoiesis in long-term bone marrow cultures. J Exp. Med. 1990; 171(2): 477-88.
  7. Walenda T., Bork S., Horn P. et al. Co-culture with mesenchymal stromal cells increases proliferation and maintenance of haematopoietic progenitor cells. J Cell Mol. Med. 2010; 14(1-2): 337-50.
  8. Alakel N., Jing D., Muller K. et al. Direct contact with mesenchymal stromal cells affects migratory behavior and gene expression profile of CD133+ hematopoietic stem cells during ex vivo expansion. Exp. Hematol. 2009; 37(4): 504-13.
  9. Jing D., Fonseca A.-V., Alakel N. et al. Hematopoietic stem cells in co-culture with mesenchymal stromal cells - modeling the niche compartments in vitro. Haematologica 2010; 95(4): 542-50.
  10. Jing D., Wobus M., Poitz D.M. et al. Oxygen tension plays a critical role in the hematopoietic microenvironment in vitro. Haematologica 2012; 97(3): 331-9.
  11. Буравкова Л.Б., Гринаковская О.С., Андреева Е.Р. и др. Характеристика мезенхимальных стромальных клеток из липоаспира-та человека, культивируемых при пониженном содержании кислорода. Цитология 2009; 51(1): 5-11.
  12. Рылова Ю.В., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. Пролиферация и метаболический статус мезенхимальных стромальных клеток из жировой ткани при различном содержании кислорода в среде культивирования. Авиакосмическая и экологическая медицина 2010; 44(5): 38-41
  13. Гринаковская О.С., Андреева Е.Р., Буравкова Л.Б. и др. Пониженное содержание О2 замедляет коммитирование культивируемых мезенхимальных стромальных клеток-предшественников из жировой ткани в ответ на остеогенные стимулы. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2009; 147(6): 704-7.
  14. Буравкова Л.Б., Андреева Е.Р., Григорьев А.И. Роль кислорода как физиологического фактора микроокружения в проявлении функциональных свойств мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток человека. Физиология человека 2012; 38(4): 1-10.
  15. Koller M.R., Bender J.G., Papoutsakis E.T. et al. Effects of synergistic cytokine combinations, low oxygen, and irradiated stroma on the expansion of human cord blood progenitors. Blood 1992; 80(2): 403-11.
  16. Hammoud M., Vlaski M., Duchez P. et al. Combination of low O(2) concentration and mesenchymal stromal cells during culture of cord blood CD34( + ) cells improves the maintenance and proliferative capacity of hematopoietic stem cells. J Cell Physiol. 2012; 227(6): 2750-8.
  17. Маслова Е.В., Андреева Е.Р., Андрианова И.В. и др. Обогащение мононуклеаров пуповинной крови гемопоэтическими клетка-ми-предшественниками в совместной культуре с мезенхимальными стромальными клетками жировой ткани человека. КТБМ 2013; 4: 238-43.
  18. Zuk P.A., Zhu M., Mizuno H. et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies. Tissue Eng. 2001; 7: 211-28.
  19. Rothlein R.D. A human intercellular adhesion molecule (ICAM-1) distinct from LFA-1. J Immunology 1986; 137 (4): 1270-4.
  20. Patarroyo M., Prieto J., Rincon J. et al. Leukocyte-cell adhesion: a molecular process fundamental in leukocyte physiology. Immunol. Rev. 1990; 114: 67-108.
  21. Yang L., Froio R.M., Sciuto T.E. et al. ICAM-1 regulates neutrophil adhesion and transcellular migration of TNF-a-activated vascular endothelium under flow. Blood 2005; 106(2): 584-92.
  22. Teixido J., Hemler M.E., Greenberger J.S. et al. Role of p1, and p2 Integrins in the Adhesion of Human CD34hi Stem Cells to Bone Marrow Stroma. J Clin. Invest. 1992; 90(2): 358-67.
  23. Wagner W., Wein F., Roderburg C. et al. Adhesion of human hematopoietic progenitor cells to mesenchymal stromal cells involves CD44. Cells Tissues Organs 2008; 188(1-2): 160-9.
  24. Wagner W., Wein F., Seckinger A. et al. Comparative characteristics of mesenchymal stem cells from human bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord blood. Exp. Hematol. 2005; 33(11): 1402-16.
  25. Ghannam S., Bouffi C., Djouad F. et al. Immunosuppression by mesenchymal stem cells: mechanisms and clinical applications. Stem Cell Res. Ther. 2010; 1(1): 2.
  26. Gebler A., Zabel O., Seliger B. The immunomodulatory capacity of mesenchymal stem cells. Trends Mol. Med. 2012; 18(2): 128-34.
  27. Marigo I., Dazzi F. The immunomodulatory properties of mesenchymal stem cells. Semin. Immunopathol. 2011; 33(6): 593-602.
  28. Горностаева А.Н., Андреева Е.Р., Андрианова И.В. и др. Оценка иммуносупрессивных эффектов мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток при разном содержании О2 в среде культивирования. Клеточные технологии в биологии и медицине 2011; 2: 92-6.
  29. Le Blanc K., Tammik C., Rosendahl K. et al. HLA expression and immunologic properties of differentiated and undifferentiated mesenchymal stem cells. Exp. Hematol. 2003; 31(10): 890-6.
  30. Abumaree M., Al Jumah M., Pace R.A. et al. Immunosuppressive properties of mesenchymal stem cells. Stem Cell Rev. 2012; 8(2): 375-92.
  31. Risdon G., Gaddy J., Stehman F.B. et al. Proliferative and cytotoxic responses of human cord blood T lymphocytes following allogeneic stimulation. Cell Immunol. 1994; 154(1): 14-24.
  32. Gaddy J., Risdon G., Broxmeyer H.E. Cord blood natural killer cells are functionally and phenotypically immature but readily respond to interleukin-2 and interleukin-12. J Interferon Cytokine Res. 1995; 15(6): 527-36.
  33. Rege T.A., Hagood J.S. Thy-1 as a regulator of cell-cell and cell-matrix interactions in axon regeneration, apoptosis, adhesion, migration, cancer, and fibrosis. FASEB J 2006; 20(8): 1045-54.
  34. Ren G., Zhao X., Zhang L. et al. Inflammatory cytokine-induced intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 in mesenchymal stem cells are critical for immunosuppression. J Immunol. 2010; 184(5): 2321-8.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2013


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах