CC BY
24
■ ИМИ!
Новости клеточных технологий
затем их количество стремительно падало, тогда как при по степенном выделении фактора из носителя высокая актив ность хоуминга в миокард сохранялась и на 2 4 й неделе.
В числе других возможных причин уменьшения зоны рубца и улучшения функции ЛЖ стоит назвать процесс фибриноли зиса и само использование конструкции, что могло привести к повышенной секреции цитокинов воспаления и ангиогенных факторов в миокарде. Эти явления могли способствовать выживанию кардиомиоцитов после гипоксии и стимулиро вать неоангиогенез.
Основным вопросом, который остается открытым в рабо те, является происхождение с ИГ клеток. Очевидно, что в дан ном случае существуют два наиболее вероятных источника
тестируемой клеточной популяции костный мозг и собствен но миокард, который, как известно, содержит как с ИГ , так и СХСЯ4+ [рецептор ЗОР1а) клетки [8]. Т.е., увеличение коли чества с ИГ клеток, возможно, говорит не об их мобилиза ции и направленной миграции, а о стимуляции эндогенной популяции клеток предшественников в миокарде. Также можно предположить, что происходит стимуляция обоих групп клеток (что наиболее вероятно). Явным выводом из работы, на наш взгляд, является то, что подобная модель хорошо подходит для долговременного сохранения неболь ших активных белков хемоаттрактантов при введении в ткань и их постепенного выделения в кровоток на модели инфаркта миокарда.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Vandervelde S., Van Luyn M.J, Tio R.A., et al. Signaling factors in stem cell mediated repair of infracted myocardium. J. Mol. Cell Cardiol. 2005; 39: 363 -76.
2. De Falco E., Porcelli D., Torella A.R., et al. SDF 1 involvement in endothelial phenotype and ischemia induced recruitment of bone marrow progenitor cells. Blood. 2004; 104: 3472 -82.
3. Blades M.C., Manzo A, Ingegnoli F., et al. Stromal cell derived factor 1 [CXCL12) induces human cell migration into human lymph nodes transplanted into SCID mice. J. Immunol. 2002; 168:4308--17.
4. Flattori K., Fleissig B., Rafii S. The regulation of hematopoietic stem cell and progenitor mobilization by chemokine SDF 1. Leuk. Lymphoma 2003; 44: 575--82.
5. Gazitt Y. Flaming and mobilization of hematopoietic stem cells and hematopoietic cancer cells are mirror image processes, utilizing similar signaling
pathways and occurring concurrently: circulating cancer cells constitute an ideal target for concurrent treatment with chemotherapy and antilineagespecific antibodies. Leukemia. 2004; 18:1 --10.
6. Ma J., Ge J., Zhang S., et al. Time course of myocardial stromal cell derived factor 1 expression and beneficial effects of intravenously administered bone marrow stem cells in rats with experimental myocardial infarction. Basic Res. Cardiol. 2005; 100: 217--23.
7. Abbott J.D., Fluang Y., Liu D., et al. Stromal cell derived factor 1 alpha plays a critical role in stem cell recruitment to the heart after myocardial infarction but is not sufficient to induce ehoming in the absence of injury. Circulation. 2004; 110: 3300--5.
8. Eltrami A.P., Barlucchi L, Torella D., et al. Adult cardiac stem cells are multipatent and support myocardial regeneration. Cell. 2003; 114: 763--76.
Подготовила B.C. Мелихова
По материалам: Zhang G„ Nakamura Y„ WangX. et al. Controlled Release of Stromal Cell-Derived Factor-1 alpha In Situ
Increases C-kitT Cell Homing to the Infarcted Heart. Tissue Engineering 2007; 13:2063-71
К вопросу идентификации и мезенхимальной дифференцировки «фиброцитов периферической крови»
В последние годы активно проводятся исследования в об ласти изучения физиологической роли и свойств полипотент ных малодифференцированных клеток соединительнотканно го ряда, получаемых из периферической крови. В зарубежной литературе за ними закрепилось название «фиброциты пе риферической крови» (peripheral blood fibrocyte, ФПК) [1 3], в первую очередь из за сходства их морфологии с фиброци тами in vitro. Также их называют фибробластоподобными клетками [4, 5], что более корректно с позиции классичес кой гистологии, в которой еще со времен А.А. Заварзина фиброцитами называют терминально дифференцирован ные формы фибробластического дифферона и отвергают возможность их дальнейшей дифференцировки. Изучение их биологии считается весьма перспективным, поскольку уже показано непосредственное участие этих клеток в развитии некоторых патологических состояний - фиброза легких, образовании патологических рубцов и др.
На сегодняшний день известно, что эти клетки в услови ях in vitro имеют веретеновидную форму, продуцируют фиб ронектин, коллагены I и III типов [5, 6]. Показана экспрессия ими остеонектина, а гладкомышечного актина, CD 44, CD 106 (VCAM 1), р1 субъединицы интегрина, обуславлива ющих иммунофенотипическое сходство со стромальными клетками костного мозга [5]. В то же время у ФПК не выяв лен общепринятый маркер ММСК Stro 1 [5]. В ряде работ
доказано, что ФПК являются предшественниками миофиб робластов [1, 2]. Этот факт обуславливает возможность их участия в патогенезе фиброза легочной ткани. В частности, экспериментально показана субэпителиальная инфильт рация «фиброцитами» стенки нижних воздухоносных путей при воздействии аллергена в модели бронхиальной астмы у мышей [2].
Способность к дифференцировке в фибробластическом направлении и миграция в участки повреждения тканей опре деляет вовлечение их в процессы формирования как нормаль ных, так и патологических соединительнотканных рубцов [6]. In vitro доказана дифференцировка ФПК животных в осте областическом и адипоцитарном направлениях [5, 7].
Недавно в он лайн версии журнала Stem Cell была опуб ликована работа группы S.A. Kuznetsov и P.G. Robey из ве дущей остеологической лаборатории мира (Bethesda, США), в которой впервые была показана полипотентность ФПК человека и животных. Исследователи выделяли ФПК (Circulating Connective Tissue Precursors) из человеческой крови, взятой от 66 доноров. Колонии (п=4), пригодные для культивирования, были получены только от трёх из них (4,5%). Иммунофенотипически все клетки были подобны друг другу и стволовым механоцитам красного костного мозга животных: экспрессировали маркеры фибробластов (фибронектин, коллагены I и III), остеогенных (остеонектин,
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, № 3, 2007
■ И I II II
Новости клеточных технологий
остеопонтин, костный сиалопротеин) и гладкомышечных клеток в сочетании с отрицательной реакцией на маркеры гемопоэтических (С045/С014) клеток и макрофагов (МЯ 1).
Малое количество экспериментального материала не позволило осуществить работу, устанавливающую способ ность ФПК человека к хондрогенной дифференцировке. Вместе с тем, колонии ФПК полученные от морских свинок, отличались относительной доступностью, культивировались в течение 21 дня. В 40% случаев (2 из 5 культур) наблюдал ся хондрогенез. Характерно, что культуры с положительным результатом были получены из артериальной крови и пока зывали позитивную реакцию на хондроцитарный маркер аддгесап, а с отрицательным - из венозной крови и давали негативную реакцию.
В этой же работе авторы тестировали исследуемые по пуляции на возможность остеобластической дифференциров ки. Показано получение как разрозненных костных трабекул, так и полноценной костной ткани, которую сформировала лишь одна колония человеческих ФПК. Последняя по своим морфо функциональным свойствам была вполне сопоста вима с контролем, в качестве которого использовали модель остеогенеза на основе стволовых стромальных клеток че ловека.
Ранее в эксперименте опровергалась возможность диф ференцировки ФПК в направлении хрящевой ткани [7], и одновременно доказывалась способность к адипоцитарной и остеогенной дифференцировке. Данное несоответствие результатов связано с целым рядом факторов. В частности, и. Коегпег с соавторами (2006) в данной работе использо вал кровь лошадей, а также несколько отличающиеся по составу среды для культивирования клеток. Эксперимент длился в течение 14 суток. Нужно отметить, что исследова тели выдвинули гипотезу, что более длительное культиви рование могло бы привести кхондрогенезу. Положительные
результаты опубликованной на год позже работы [4], по всей вероятности, связаны с более длительным временем культивирования, использованием иных методик и удачным выбором доноров крови (морских свинок).
Количество малодифференцированных клеток пред шественников соединительной ткани в периферической крови, как показал анализ литературных данных, суще ственно отличается у разных животных, а также зависит от физиологического состояния организма. В частности, со единения, высвобождающиеся в процессах повреждения тканей (тромбин, фибронектин, фибриноген, гиалуроновая кислота и др.), дополнительно активируют ось SDF 1 CXRC4 [8], по которой, по всей видимости, осуществляется миг рация ФПК. CXRC4 рецептор эспрессируется ММСК, а лигандом для него служит молекула SDF 1 (stromal derived factor), являющаяся хемоаттрактантом для ство ловых клеток (8, 9].
Таким образом, иммунофенотипические признаки в со четании со способностью давать начало представителям фибробластического, остеобластического, хондробластичес кого и адипоцитарного клеточных дифферонов позволяют утверждать, что ФПК периферической крови представляют собой не что иное, как ММСК, постоянно циркулирующие в крови в небольших количествах и мобилизуемые из крово тока при повреждениях и под действием патогенетических факторов ряда заболеваний. Отсутствие маркера стволовых стромальных клеток красного костного мозга Stro 1 связа но, возможно, с потерей его биологической значимости при выходе клеток в кровеносное русло, а также в условиях ха рактерного для крови микроокружения, отличного от костно мозгового. Требует отдельного изучения потеря свойства полипотентности после прохождения гемомикроциркулятор ного русла. Последующие исследования должны определить механизм данного явления.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Quan T.E., Cowper S.E., Bucala R. The role of circulating fibrocytes in fibrosis. Curr Rheumatol Rep. 2006; 8[2): 145 50.
2. Schmidt М., Sun G., Stacey M.A. et al. Identification of Circulating Fibrocytes as Precursors of Bronchial Myofibroblasts in Asthma. The Journal of Immunology. 2003; 171: 380 9.
3. Chesney J., Bacher М., Bender A., Bucala R.The peripheral blood fibrocyte is a potent antigen presenting cell capable of priming naive T cells in situ. Proc. Natl. Acad. Sci. 1997; 94[12): 6307 12.
4. Kuznetsov S.A., Mankani M.FI., Leet A.I. et al. Circulating Connective Tissue Precursors: Extreme Rarity in Flumans and Chondrogenic Potential in Guinea Pigs. Stem Cells. 2007; 25[7): 1830 9.
5. Kuznetsov S.A., Mankani M.FI., Gronthos S., et al. Circulating skeletal stem
cells. J. Cell. Biol. 2001; 153[5): 1133 40.
6. Abe R., Donnelly S.C., Peng T. et al. Peripheral Blood Fibrocytes: Differentiation Pathway and Migration to Wound Sites. The Journal of Immunology. 2001; 166: 7556 62.
7. Koerner J., Nesic D., Romero J.D. et al. Equine Peripheral Blood Derived Progenitors in Comparison to Bone Marrow Derived Mesenchymal Stem Cells. Stem Cells. 2006; 24[6): 1613 9.
8. Григорян A.C. Роль миграционной оси SDF 1 CXCR4 в хоуминге клеток предшественников злокачественных опухолей. Клеточная трансплантология и тканевая инженерия, 2006. 4 [6): 32 7.
9. Wynn R.F., Fiart С.А. Corradi Perini С. et. al. A small proportion of mesenchymal stem cells strongly express functionally active CXCR4 receptor capable of promoting migration to bone marrow. Blood, 2004.104[9): 2643 5.
Подготовил И.Я. Бозо
По материалам: Kuznetsov S., Mankani М., Leet A, et al. Circulating Connective Tissue Precursors: Extreme Rarity in Humans and Chondrogenic Potential in Guinea Pigs. Stem Cells 2007:25: 1830-9
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, № 3, 2007
А
