Изучение молекулярных механизмов эндотелиальной дисфункции in vitro
- Авторы: Калинин Р.Е1, Сучков И.А1, Короткова Н.В1, Мжаванадзе Н.Д1
-
Учреждения:
- Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова
- Выпуск: Том 14, № 1 (2019)
- Страницы: 22-32
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 16.01.2023
- Статья опубликована: 15.03.2019
- URL: https://genescells.ru/2313-1829/article/view/122200
- DOI: https://doi.org/10.23868/201903003
- ID: 122200
Цитировать
Полный текст
![Открытый доступ](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Аннотация
По мнению ряда современных исследователей, эндотелиальная дисфункция является одним из ключевых звеньев в патогенезе большинства сердечно-сосудистых заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, атеросклероз, первичную артериальную гипертензию, инфаркты, инсульты, дилатационную кардиомиопатию, а также сахарный диабет, заболевания воспалительного, опухолевого и аутоиммунного характера. Локализация эндотелиоцитов в tunica intima сосудов пока не позволяет провести полноценный прижизненный анализ внутриклеточного состава сигнальных молекул и белков, участвующих в регуляции клеточного цикла и функциональной активности. решение этой проблемы, по мнению учёных, следует искать в создании экспериментальных условий для физиологического и патологического функционирования клеток эндотелия. В настоящее время для разработки методов коррекции эндотелиальной дисфункции и оценки действия лекарственных препаратов все чаще используются методики моделирования эндотелиальной дисфункции in vitro. Целью настоящего обзора явилось обобщение основных тенденций изучения эндотелиальной дисфункции in vitro с использованием различных культур эндотелиальных клеток.
Ключевые слова
Полный текст
![Доступ закрыт](https://genescells.ru/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
Об авторах
Р. Е Калинин
Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова
И. А Сучков
Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова
Н. В Короткова
Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова
Н. Д Мжаванадзе
Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова
Список литературы
- Хлопин Н.Г. Общебиологические и экспериментальные основы гистологии. Издательство Академии наук СССР, Ленинград, 1946: 491.
- Furchogott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature 1980; 288: 373-6.
- Сторожаков Г.И., Федотова Н.М., Верещагина Г.С. и др. Эндотелиальная дисфункция при артериальной гипертензии. Лечебное дело 2005; 4: 58-64.
- Лупинская З.А., Зарифьян А., Гурович Т.Ц. и др. Эндотелий: функция и дисфункция. Б.: КРСУ, 2008: 373.
- Марков Х.М. Молекулярные механизмы дисфункции сосудистого эндотелия. Кардиология 2005; 12: 62-72.
- Шляхто Е.В., Беркович О.А., Беляева Л.Б. и др. Современные представления о дисфункции эндотелия и методах ее коррекции при атеросклерозе. Международный неврологический журнал 2002; 3: 9-13.
- Inagami T., Naruse M., Hoover R. Endothelium as an endocrine organ. Ann. Rev. Physiol. 1995; 57: 171-89.
- Малая Л.Т., Корж А.Н., Балковая Л.Б. Эндотелиальная дисфункция при патологии сердечно-сосудистой системы. Харьков: Форсинг, 2000: 432.
- Беловол А.Н., Князькова И.И. Функции эндотелия: фокус на оксид азота. Здоровье Украины 2011; 5-6: 50-51.
- Tuttolomondo A., Raimondo D. Di, Pecoraro R. et al. Atherosclerosis as an inflammatory disease. Curr. Pharm. Des. 2012; 18(28): 4266-88.
- Мартынов А.И., Аветяк Н.Г., Акатова Е.В. и др. Эндотелиальная дисфункция и методы её определения. Рос. кардиол. журнал 2005; 4(54): 94-8.
- Furchgott R.F., Vanhoutte P.M. Endothelium-derived relaxing and contracting factors. FASEB J. 1989; 3: 2007-18.
- Дунаевская С.С., Винник Ю.С. Развитие эндотелиальной дисфункции при облитерирующем атеросклерозе сосудов нижних конечностей и маркеры прогнозирования течения заболевания. Бюллетень сибирской медицины 2017; 16(1): 108-18.
- Сучков И.А., Пшенников А.С., Г ерасимов А.А. и др. Профилактика рестеноза в реконструктивной хирургии магистральных артерий. Наука молодых - Eruditio Juvenium 2013; 2: 12-9.
- Nakayama M., Yamamuro M., Takashio S. et al, Late gadolinium enhancement on cardiac magnetic resonance imaging is associated with coronary endothelial dysfunction in patients with dilated cardiomyopathy. Heart Vessels 2017; 33(4): 393-402.
- Брюшков А.И., Ершов П.В., Сергеева Н.А. и др. О возможной роли эндотелиальной дисфункции в развитии острого венозного тромбоза. Ангиология и сосудистая хирургия 2016; 22(1): 91-6.
- Castro-Ferreira R., Cardoso R., Leite-Moreira A. et al. The Role of Endothelial Dysfunction and Inflammation in Chronic Venous Disease. Ann. Vasc. Surg. 2018; 46: 380-93.
- Frump A., Prewitt A., de Caestecker M. EXPRESS: BMPR2 mutations and endothelial dysfunction in pulmonary arterial hypertension. Pulm. Circ. 2018; 1: 2045894018765840.
- Chong A.-Y., Blann A.D., Lip G.Y.H. Assessment of endothelial damage and dysfunction: observations in relation to heart failure. Q.J. Med. 2003; 96: 253-67.
- Peng H.Y., Li H.P., Li M.Q. High glucose induces dysfunction of human umbilical vein endothelial cells by upregulating miR-137 in gestational diabetes mellitus. Microvasc. Res. 2018; 118: 90-100.
- Покровский М.В., Кочкаров В.И., Покровская Т.Г. и др. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте. Кубанский научно-медицинский вестник 2006; 10: 72-7.
- Маяков А.И., Покровский М.В., Покровская Т.Г. и др. Способ моделирования эндотелиальной дисфункции путем воспроизведения метаболических нарушений. Научные ведомости 2011; 10(105): 196-201.
- Калинин Р.Е., Сучков И.А., Пшенников А.С. и др. Варианты экспериментального моделирования венозной эндотелиальной дисфункции: современное состояние проблемы. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова 2014; 3: 143-7.
- Henderson K.K, Turk J.R., Rush J.W.E., Laughlin M.H. Endothelial function in coronary arterioles from pigs with early-stage coronary disease induced by high fat, highcholesterol-diet: effect of exercise. J. Applied Physiol. 2004; 97: 1159-68.
- Korff T., Kimmina S., Martiny-Baron G. et al. Blood vessel maturation in a 3-dimensional spheroidal coculture model: direct contact with smooth muscle cells regulates endothelial cell quiescence and abrogates VEGF responsiveness. FASEB J. 2001;15(2): 447-57.
- Darland D.C., Massingham L.J., Smith S.R. Pericyte production of cell-associated VEGF is differentiation-dependent and is associated with endothelial survival. Dev. Biol. 2003; 264(1): 275-88.
- Staton C.A., Reed M.W.R., Brown N.J. A critical analysis of current in vitro and in vivo angiogenesis assays. International journal of experimental pathology. 2009; 90(3): 195-221.
- Muthukkaruppan V.R., Shinners B.L., Lewis R. et al. The chick embryo aortic arch assay: a new, rapid, quantifiable in vitro method for testing the efficacy of angiogenic and anti-angiogenic factors in a three-dimensional, serum-free organ culture system. Proc. Am. Assoc. Cancer Res. 2000; 41: 65.
- Poulaki V. Angiogenesis assays. Cancer Cell Culture: Methods and Protocols. 2011: 345-58.
- Auerbach R., Akhtar N., Lewis R.L. et al. Angiogenesis assays: problems and pitfalls. Cancer and Metastasis Reviews 2000; 19(1-2): 167-72.
- Wilasrusmee C., Da Silva M., Singh B. et al. A new in vitro model to study endothelial injury. J. Surg. Res. 2002; 104(2): 131-6.
- Jaffe E.A., Nachman R.L., Becker C.G. et al. Culture of human endothelial cells derived from umbilical veins, identification by morphologic and immunologic criteria. J. Clin. Invest. 1973; 52: 2745-56.
- Benndorf R., Boger R.H., Ergun S. et al. Angiotensin II type 2 receptor inhibits vascular endothelial growth factor-induced migration and in vitro tube formation of human endothelial cells. Circ. Res. 2003; 93: 438-47.
- Ma X., Wehland M., Schulz H. et al. Genomic approach o identify factors that drive the formation of three-dimensional structures by EA.hy926e endothelial cells. PLOS One 2013; 8(5): e64402.
- Boui's D., Hospers G.A., Meijer C. et al. Endothelium in vitro: a review of human vascular endothelial cell lines for blood vessel-related research. Angiogenesis 2001; 4(2): 91-102.
- Salahuddin S.Z., Nakamura S., Biberfeld P. et al. Angiogenic properties of Kaposi’s sarcoma-derived cells after long-term culture in vitro. Science 1988; 242: 430-3.
- Muruganandam A., Herx L.M., Monette R. et al. Development of immortalized human cerebromicrovascular endothelial cell line as an in vitro model of the human blood-brain barrier. FASEB J. 1997; 11(13): 1187-97.
- Ливанова А.А., Деев Р.В., Ризванов А.А. Современные методы исследования ангиогенеза в экcперименте. Гены и клетки, 2015; X(1): 1-13
- Евдокименко А.Н., Гулевская Т.С., Танашян М.М. Иммуногисто-химические и ультраструктурные признаки нарушения атромбогенных свойств эндотелия при атеросклерозе каротидного синуса. Клиническая неврология 2016; 10(4): 32-8.
- Endothelial cell markers. www.abcam.com/primary-antibodies/ endothelial-cell-markers.
- http://docplayer.ru/33169253-Glava-3-immunogistohimiya-opuholey-myagkih-tkaney.html
- Shutter J.R., Scully S., Fan W. et al. L. Dll4, a novel Notch ligand expressed in arterial endothelium. Genes Dev. 2000; 14: 1313-8.
- Reca R., Cramer D., Yan J. et al. A novel role of complement in mobilization: immunodeficient mice are poor granulocyte-colony stimulating factor mobilizers because they lack complement-activating immunoglobulins. Stem Cells 2007; 25(12): 3093-100.
- Friedrich E.B., Walenta K., Scharlau J. et al. CD34-/CD133+/ VEGFR-2+ endothelial progenitor cell subpopulation with potent vasoregen-erative capacities. Circ. Res. 2006; 98(3): e20.
- Zhang L.J., Liu W.X., Chen Y.D. et al. Proliferation, migration and apoptosis activities of endothelial progenitor cells in acute coronary syndrome. Chin. Med. J. (Engl.). 2010; 123(19): 2655-61.
- Awad O., Dedkov E.I., Jiao C. et al. Differential healing activities of CD34+ and CD14+ endothelial cell progenitors. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2006; 26(4): 758-64.
- Devries C., Escobedo J.A., Ueno H. et al. The fms-like tyrosine kinase, a receptor for vascular endothelial growth factor. Science 1992; 255: 989-91.
- Speirs V., Atkin S.L. Production of VEGF and expression of the VEGF receptors Flt-1 and KDR in primary cultures of epithelial and stromal cells derived from breast tumours. Br. J. Cancer 1999; 80(5-6): 898-903.
- Welch G., Loscalzo J. Nitric oxide and cardiovascular system. J. Cardiovasc. Surg. 1994; 9: 361-71.
- Jeremy J.Y., Rowe D., Emsley A.M. et al. Nitric oxide and the proliferation of vascular smooth muscle cells. Cardiovasc. Res. 1999; 43: 580-94.
- Magnifico M.C., Oberkersch R.E., Mollo A. et al. VLDL Induced Modulation of Nitric Oxide Signalling and Cell Redox Homeostasis in HUVEC. Oxid Med. Cell Longev. 2017; 2017: 2697364.
- Lee H.Y., Zeeshan H.M.A., Kim H.R. et al. Nox4 regulates the eNOS uncoupling process in aging endothelial cells. Free Radic. Biol. Med. 2017; 113: 26-35.
- Singh N., Motika G., Eswarappa S.M. et al. Manganese-based Nanozymes: Multienzyme Redox Activity and Effect on the Nitric Oxide Produced by Endothelial Nitric Oxide Synthase. Chemistry 2018; 24(33): 8393-8403.
- Zeng Y., Liu J. Role of glypican-1 in endothelial NOS activation under various steady shear stress magnitudes. Exp. Cell Res. 2016; 348(2): 184-9.
- Moriguchi T., Sumpio B.E. PECAM-1 phosphorylation and tissue factor expression in HUVECs exposed to uniform and disturbed pulsatile flow and chemical stimuli. J. Vasc. Surg. 2015; 61(2): 481-8.
- Ku S.K., Bae J.S. Concentration dependent anti-inflammatory effects thrombin on polyphosphate-mediated inflammatory responses in vitro and in vivo. Inflamm. Res. 2013; 62(6): 609-16.
- Wang B., Pearson T., Manning G. et al. In vitro study of thrombin on tubule formation and regulators of angiogenesis. Clin. Appl. Thromb. Hemost. 2010; 16(6): 674-8.
- Banfi C., Brioschi M., Barcella S. et al. Oxidized proteins in plasma of patients with heart failure: Role in endothelial damage. Europ. J. Heart Failure 2008; 10: 244-51.
- Асейчев А.В., Азизова О.А., Щегловитова О.Н. и др. Влияние окисленного фибриногена на апоптоз эндотелиальных клеток. Биомедицинская химия 2011; 57(2): 210-8.
- Cirillo P., Conte S., Cimmino G. et al. Nobiletin inhibits oxidized-LDL mediated expression of Tissue Factor in human endothelial cells through inhibition of Nf-kB. Biochem. Pharmacol. 2017; 128: 26-33.
- Amsellem V., Dryden N.H., Martinelli R. et al. ICAM-2 regulates vascular permeability and N-cadherin localization through ezrin-radixin-moesin (ERM) proteins and Rac-1 signalling. Cell Commun. Signal. 2014; 12: doi: 10.1186/1478-811X-12-12.
- Profumo E., Buttari B., D'Arcangelo D. et al. The Nutraceutical Dehydrozingerone and Its Dimer Counteract Inflammation and Oxidative Stress-Induced Dysfunction of In Vitro Cultured Human Endothelial Cells: A Novel Perspective for the Prevention and Therapy of Atherosclerosis. Oxid Med. Cell Longev. 2016; 2016: 1246485.
- Clemens N., Frauenknecht K., Katzav A. et al. In vitro effects of antiphospholipid syndrome-IgG fractions and human monoclonal antiphospholipid IgG antibody on human umbilical vein endothelial cells and monocytes. Acad. Sci. 2009; 1173: 805-13.
- Tian H., Liu Q., Qin S. et al. Synthesis and cardiovascular protective effects of quercetin 7-O-sialic acid. J. Cell. Mol. Med. 2017; 21(1): 107-20.
- Soltani B., Bodaghabadi N., Mahpour G. et al. Nanoformulation of curcumin protects HUVEC endothelial cells against ionizing radiation and suppresses their adhesion to monocytes: potential in prevention of radiation-induced atherosclerosis. Biotech. Let. 2016; 38(12): 2081-8.
- Garcia-Heredia A., Marsillach J., Rull A. et al. Paraoxonase-1 inhibits oxidized low-density lipoprotein-induced metabolic alterations and apoptosis in endothelial cells: a nondirected metabolomic study. Camps J. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 156053.
- Li R., Zhang Y., Yan H. et al. CYP2J2 participates in atherogenesis by mediating cell proliferation, migration and foam cell formation. Mol. Med. Rep. 2017; 15(2): 643-8.
- Wiedemanna E., Jellinghausa S., Endea G. et al. Regulation of endothelial migration and proliferation by ephrin-A1. Cellular Signalling 2017; 29: 84-95.
- Zhu L., Jia F., Wei J. et al. Salidroside protects against homocysteine-induced injury in human umbilical vein endothelial cells via the regulation of endoplasmic reticulum stress. Cardiovasc Ther. 2017; 35(1): 33-9.
- Lo H.M., Lai T.H., Li C.H. et al. TNF-a induces CXCL1 chemokine expression and release in human vascular endothelial cells in vitro via two distinct signaling pathways. Acta Pharmacol. Sin. 2014; 35(3): 339-50.
- Blum A., Ginat-Maimon L., Yehuda H. et al. Inhibition of inflammation may enhance nitric oxide availability in patients undergoing bariatric surgery for weight loss. J. Intern. Med. 2015; 278(4): 401-9.
- Инжутова А.И., Филиппова С.А., Ларионов А.А. и др. Механизмы коррекции эндотелиальной дисфункции: данные трансляционной медицины. Сибирский научно-медицинский журнал 2012; 32(5): 38-47.
- Krychtiuk K.A., Kaun C., Hohensinner P.J. et al. Anti-thrombotic and pro-fibrinolytic effects of levosimendan in human endothelial cells in vitro. Vascul. Pharmacol. 2017; 90: 44-50.
- Monti M., Terzuoli E., Ziche M. et al. The sulphydryl containing ACE inhibitor Zofenoprilat protects coronary endothelium from Doxorubicin-induced apoptosis. Pharmacol. Res. 2013; 76: 171-81.
- Terzuoli E., Monti M., Vellecco V. et al. Characterization of zofeno-prilat as an inducer of functional angiogenesis through increased H2 S availability. Br. J. Pharmacol. 2015; 172(12): 2961-73.
- Monti M., Terzuoli E., Ziche M. et al. H2S dependent and independent anti-inflammatory activity of zofenoprilat in cells of the vascular wall. Pharmacol. Res. 2016; 113(Pt A):426-437.
- Vianello F., Sambado L., Goss A. et al. Dabigatran antagonizes growth, cell-cycle progression, migration, and endothelial tube formation induced by thrombin in breast and glioblastoma cell lines. Cancer Med. 2016; 5(10): 2886-98.
- Becher T., Schulze T.J., Schmitt M. et al. Ezetimibe inhibits platelet activation and uPAR expression on endothelial cells. Int. J. Cardiol. 2017; 227: 858-62.
- Yan W., Li D., Zhou X. Pravastatin attenuates the action of the ETS domain-containing protein ELK1 to prevent atherosclerosis in apolipoprotein E-knockout mice via modulation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 signal pathway. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2017; 44(3): 344-52.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)