ВОЗМОЖНОСТЬ ПОПАДАНИЯ ЭКЗОСОМ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В МИОКАРД В РЕЗУЛЬТАТЕ ИНЪЕКЦИИ В ДЕФЕКТ КОСТНОЙ ТКАНИ КОНЕЧНОСТИ


Кузькин С.А., Майбородин И.В., Шевела А.А., Майбородина В.И., Лушникова Е.Л., Шевела А.И.

Аннотация


Предмет исследования – характер распределения экзосом мультипотентных стромальных клеток (ЭМСК), введенных в дефект костной ткани конечности, с оценкой их миграции в сердце.

Цель исследования – с помощью люминесцентной микроскопии установить возможность миграции в сердце ЭМСК, меченных флюоресцентным красителем, после введения их в искусственно созданный дефект костной ткани конечности в эксперименте.

Методы исследования. Повреждение костной ткани моделировали, создавая стоматологическим бором диаметром 2 мм стандартизованные отверстия на глубину 4 мм в проксимальных мыщелках большеберцовых костей кроликов. Одним животным (27 особей) в дефект костной ткани на правой и левой конечностях инсулиновым шприцем вводили теплый физиологический раствор на фосфатном буфере; другим (30 особей) – в подобные дефекты на каждой конечности вводили по 19,5 мкг ЭМСК в таком же буфере. Мультипотентные стромальные клетки получали из костного мозга крыс-самцов инбредной линии Wag. ЭМСК окрашивали флюоресцентным красителем РКН26.

Основные результаты. Спустя 3 суток после операции в миокарде животных выявлены единичные объекты, очень ярко светящиеся при установке родаминового фильтра. Размеры флюоресцирующих красным цветом объектов никогда не превышали 1 мкм, чаще всего были намного меньше, то есть были пылевидными. Светящиеся частицы чаще всего были расположены рядом с сосудами, в их стенках или на эндотелии капилляров. К 7-м суткам ярко светящиеся объекты практически полностью исчезли из миокарда. Через 10 суток в сердечной мышце слабо флюоресцирующие красным цветом объекты выявлялись крайне редко. Адсорбции ЭМСК какими-либо клетками не выявлено.

Область применения. Регенеративная медицина.

Выводы. Обнаружение на 3-и и 7-е сутки в миокарде даже единичных ЭМСК после их введения в дефект кости задней конечности свидетельствует о том, что возможно их проникновение в сосудистое русло с последующей миграцией в миокард.


Ключевые слова


экзосомы мультипотентных стромальных клеток; распределение экзосом; дефект костной ткани конечности; сердце, люминесцентная микроскопия

Литература


Assis AC, Carvalho JL, Jacoby BA, Ferreira RL, Castanheira P, Diniz SO, et al. Time-dependent migration of systemically delivered bone marrow mesenchymal stem cells to the infarcted heart. Cell Transplant. 2010; 19(2): 219-230. doi: 10.3727/096368909X479677

Février B, Raposo G. Exosomes: endosomal-derived vesicles shipping extracellular messages. Curr. Opin. Cell Biol. 2004; 16(4): 415-421. doi: 0.1016/j.ceb.2004.06.003

Maiborodin IV, Maslov RV, Mikheeva TV, Marchukov SV, Maiborodina VI, Shevela AA. Opportunity for elimination of injected multipotent stromal cells via lungs. Cellular Therapy and Transplantation (CTT). 2020; 9(1): 67-73. Russian (Майбородин И.В., Маслов Р.В., Михеева Т.В., Марчуков С.В., Майбородина В.И., Шевела А.А. Возможность элиминации введенных мультипотентных стромальных клеток через легкие //Клеточная терапия и трансплантация. 2020. Т. 9, № 1. С. 67-73.) doi: 10.18620/ctt-1866-8836-2020-9-1-67-73

Maiborodin IV, Maslov RV, Mikheeva TV, Elovskiy AA, Figurenko NF, Maiborodina VI, et al. The possibility of the angiogenesis in tissues remote from the place of the multipotent mesenchymal stromal cell injection. Molecular medicine. 2018; 16(3): 22-26. Russian (Майбородин И.В., Маслов Р.В., Михеева Т.В., Еловский А.А., Фигуренко Н.Ф., Майбородина В.И. и др. Возможность ангиогенеза в тканях, отдаленных от места инъекции мультипотентных мезенхимных стромальных клеток //Молекулярная медицина. 2018. Т. 16, № 3. С. 22-26.) doi: 10.29296/24999490-2018-03-04

Rodrigues M, Yates CC, Nuschke A, Griffith L, Wells A. The matrikine tenascin-C protects multipotential stromal cells/mesenchymal stem cells from death cytokines such as FasL. Tissue Eng. Part A. 2013; 19(17-18): 1972-1983. doi: 10.1089/ten.TEA.2012.0568

Yates CC, Nuschke A, Rodrigues M, Whaley D, Dechant JJ, Taylor DP, Wells A. Improved transplanted stem cell survival in a polymer gel supplemented with Tenascin C accelerates healing and reduces scarring of murine skin wounds. Cell Transplant. 2017; 26(1): 103-113. doi: 10.3727/096368916X692249

Park KS, Svennerholm K, Shelke GV, Bandeira E, Lässer C, Jang SC, et al. Mesenchymal stromal cell-derived nanovesicles ameliorate bacterial outer membrane vesicle-induced sepsis via IL-10. Stem Cell Res. Ther. 2019; 10(1): 231. doi: 10.1186/s13287-019-1352-4

Grange C, Tapparo M, Bruno S, Chatterjee D, Quesenberry PJ, Tetta C, Camussi G. Biodistribution of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles in a model of acute kidney injury monitored by optical imaging. Int. J. Mol. Med. 2014; 33(5): 1055-1063. doi: 10.3892/ijmm.2014.1663

Maiborodin IV, Shevela AA, Marchukov SV, Morozov VV, Matveeva VA, Maiborodina VI, et al. Regeneration of the bone defect at experimental application of extracellular microvesicles from multipotent stromal cells. Novosti Khirurgii. 2020; 28(4): 359-69. Russian (Майбородин И.В., Шевела А.А., Марчуков С.В., Морозов В.В., Матвеева В.А., Майбородина В.И. и др. Регенерация костного дефекта в условиях экспериментального применения экстрацеллюлярных микровезикул мультипотентных стромальных клеток //Новости хирургии. 2020. Т. 28(4). С. 366-376.) doi: 10.18484/2305-0047.2020.4.359

Sukhikh GT, Pekarev ОG, Maiborodin IV, Silachev DN, Shevtsova YА, Gоrуunоv KV, et al. Preservation of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles after abdominal delivery in the experiment. Bull. Exp. Biol. Med. 2020; 169(1): 122-129. Russian (Сухих Г.Т., Пекарев О.Г., Майбородин И.В., Силачев Д.Н., Шевцова Ю.А., Горюнов К.В. и др. К вопросу о сохранности экстрацеллюлярных микровезикул мезенхимных стромальных клеток после абдоминального родоразрешения в эксперименте //Клеточные технологии в биологии и медицине. 2020. № 1. С. 3-11.) doi: 10.1007/s10517-020-04838-1

Zhang S, Chu WC, Lai RC, Lim SK, Hui JH, Toh WS. Exosomes derived from human embryonic mesenchymal stem cells promote osteochondral regeneration. Osteoarthritis Cartilage. 2016; 24(12): 2135-2140. doi: 10.1016j.joca.2016.06.022

Wang KX, Xu LL, Rui YF, Huang S, Lin SE, Xiong JH, et al. The effects of secretion factors from umbilical cord derived mesenchymal stem cells on osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 2015; 10(3): e0120593. doi: 10.1371journal.pone.0120593

Torreggiani E, Perut F, Roncuzzi L, Zini N, Baglìo SR, Baldini N. Exosomes: novel effectors of human platelet lysate activity. Eur. Cell Mater. 2014; 28: 137-151; discussion 151. doi: 10.22203/eCM

Théry C, Ostrowski M, Segura E. Membrane vesicles as conveyors of immune responses. Nature reviews. Immunology. 2009; 9(8): 581-593. doi: 10.1038/nri2567

Sadallah S, Eken C, Schifferli JA. Ectosomes as modulators of inflammation and immunity. Clin Exp Immunol. 2011; 163(1): 26-32. doi: 10.1111/j.1365-2249.2010.04271.x


Статистика просмотров

Загрузка метрик ...

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.