CC BY
29
УДК 616.72-018.3-003.93:612.014:616-092.6-9
ПРОГЕНИТОРНЫЕ КЛЕТКИ СУСТАВНОГО ХРЯЩА
Татьяна Васильевна РУСОВА, Анастасия Александровна ВОРОПАЕВА, Ольга Викторовна ФАЛАМЕЕВА
Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна Минздрава России 630091, г. Новосибирск, ул. Фрунзе, 17
Как и многие ткани взрослого человека и животных, суставной хрящ содержит популяцию стволовых / проге-ниторных клеток (клеток-предшественников), поддерживающих гомеостаз ткани, которые могут реагировать на травмы и способствовать заживлению суставного хряща. Исследование происхождения и функций этих клеток вносит вклад в развитие клеточных методов лечения, направленных на устранение очаговых дефектов в здоровом хряще, отсрочку начала дегенеративных заболеваний и снижение необходимости операций по замене сустава. В настоящем обзоре литературы приведены сведения о прогениторных клетках в суставном хряще.
Ключевые слова: суставной хрящ, прогениторные клетки.
Суставной хрящ богат матриксом, а его тка-неспецифические клетки - хондроциты - занимают только 10 % объема ткани. Хрящ не содержит сосудов и нервных окончаний, такая структура позволяет ему функционировать в суставах в качестве смазывающей и несущей поверхности. Травма хряща часто распространяется от суставной поверхности до субхондральной кости, что приводит к развитию дегенеративных заболеваний суставов, таких как остеоартроз [8, 18]. Остеоартроз характеризуется прогрессирующей потерей суставного хряща, склерозом субхон-дральной кости, образованием остеофитов и синовиальным воспалением; клинические симптомы проявляются ограничением двигательной активности и болью.
Стволовые клетки являются перспективным типом клеток-кандидатов для регенерации тканей благодаря способности образовывать множественные типы тканей, особенно для восстановления тканей с дегенеративными изменениями, включая суставной хрящ. Несмотря на отсутствие естественной репаративной способности, суставной хрящ содержит популяцию клеток с качествами, подобными качествам прогенитор-ных клеткам [15, 19, 23, 27, 33], и сходных с популяциями стволовых клеток, обнаруженными во многих других тканях [5, 32, 38, 40]. Клетки-предшественники обнаружены в суставном хря-
ще человека и животных. Они выделены, идентифицированы и охарактеризованы на основе способности к самообновлению, экспрессии поверхностных маркеров, родственных стволовым клеткам, и способности дифференцироваться по множественным линиям. Chang et al. [10] обнаружили стволовые / прогениторные клетки (СПК), определяемые как клетки CD105+/CD166+, в суставном хряще людей всех возрастов (эмбрионов, здоровых молодых (28-45 лет) и пожилых (60-75 лет) людей) при культивировании in vitro. Относительное количество прогениторных клеток в хряще снижается от ~95 % в эмбриональной закладке хряща до 4-6 % у взрослых и пожилых людей [9]. Однако споры о происхождении и функции этих клеток не прекращаются. В настоящем обзоре мы оперируем определением «СПК», или «клетки-предшественники».
Источник стволовых/прогениторных клеток. Первые сообщения о присутствии СПК в хряще поступили от групп исследователей Dowthwaite et al. [14] и Alsalameh et al. [1]. Dowthwaite et al. [17] идентифицировали СПК у 7-дневных телят как субпопуляцию хондроцитов поверхностной зоны суставного хряща, которые, размножаясь и мигрируя в пространстве ткани, обеспечивают ее рост. Эти клетки имели повышенную аффинность к фибронектину и высокую экспрессию фактора стволовых клеток Notch-1.
Русова Т.В. - к.б.н., старший научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела, e-mail: TRusova@niito.ru
Воропаева А.А. - к.б.н., научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела, e-mail: AVoropaeva@niito.ru
Фаламеева О.В. - д.м.н., главный научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела, e-mail: niito@niito.ru
Поверхностная зона суставного хряща представляет собой важный сигнальный центр, поскольку прямо связана с регуляцией развития и ростом ткани посредством дифференцированного синтеза матрикса [29, 37, 39], экспрессией многих факторов роста и их рецепторов в клетках суставной поверхности [2, 17, 20]. Их усилиями осуществляется рост ткани хряща сустава, обозначенный как «аппозиционный». Отсюда возникло предположение, что именно в поверхностной зоне содержится популяция клеток-предшественников, обеспечивающих аппозиционный рост ткани [20, 29]. Субпопуляция клеток поверхностной зоны отличается высоким сродством к фибронекти-ну сыворотки, но не к другим лигандам, таким, как, например, коллаген типа I, II и IV, ламинин и тенасцин [11, 38]. Эти клетки способны образовывать большое количество колоний при изначально низкой плотности посева. Хондроциты средней зоны суставного хряща проявляют более высокое сродство к фибронектину, чем клетки поверхностной зоны (соответственно ~15 и ~10 %), но не имеют возможности образовывать колонии и могут представлять собой временно делящуюся популяцию.
Alsalameh et а1. [1] сообщили о присутствии прогениторных клеток (авторы назвали их мезен-химальными прогениторными клетками, МПК) в суставном хряще взрослых людей в возрасте от 17 до 39 лет, в том числе страдающих остеоар-трозом. Принадлежность хондроцитов к МПК авторы определяли по экспрессии белка CD105 и способности культивируемых клеток дифференцироваться в клетки других линий, адипо-циты и остеобласты, которые не присутствуют в хряще, а также спонтанно не развиваются во время размножения хондроцитов в монослое при культивировании в соответствующей среде. Линию остеобластов определяли по способности экспрессировать белок CD166 - маркер МСК костного мозга. Клетки хряща, положительные по присутствию маркеров МПК и МСК (CD105+/CD166+), не экспрессировали маркеры дифференцированных хондроцитов, такие как коллаген типа II или CDMP-1 [11, 16]. Авторы подчеркивают, что относительное количество клеток CD105+/CD166+ не зависит от возраста в обследованной группе молодых здоровых людей. Существование СПК в суставном хряще человека подтвердили многие исследователи [15, 16, 23, 35].
Yu et а1. [42] характеризовали способность к клонированию единичных клеток из популяции хондроцитов хряща коленного сустава молодых бычков (1,5-2 года). Из слоев хряща разной глубины были выделены три типа клеток, различ-
ных по способности образовывать колонии - высокой клоногенности, средней клоногенности и не способных образовывать колонии. Активные СПК выделены из поверхностных (1/3) и глубоких (2/3) зон суставного хряща, хотя в поверхностном слое обнаружено значительно больше клеток-предшественников, чем в глубоких слоях. Клетки клонов экспрессировали маркеры стволовых клеток, такие как ABCG2 и TERT, ключевой хондрогенный транскрипционный фактор Sox-9 и фактор остеогенной транскрипции RunX-2. По мнению авторов, разница в количестве потенциальных клеток-предшественников в разных зонах хряща возникает из-за различных условий их существования в поверхностной и глубокой зонах суставного хряща, определяемых биомеханическими нагрузками. Клетки поверхностной зоны испытывают большое напряжение сдвига и быстро обновляются [29, 41], их метаболические усилия направлены на восстановления изношенной ткани [14, 20]. Клетки глубокой зоны испытывают высокие сжимающие нагрузки [18] и поэтому могут спокойно находиться в окружающем внеклеточном матриксе, для обновления которого требуется минимальная синтетическая активность. Прогениторные клетки обоих слоев имеют потенциал дифференцировки по бинарным линиям - хондрогенной и остеогенной. Клетки из глубокой зоны (2/3) обладали более сильной хондрогенной и остеогенной способностью, чем клетки поверхностной зоны (1/3).
В отличие от дифференцированных хондро-цитов, которые теряют свой хондрогенный потенциал при размножении в монослойной культуре, СПК человека сохраняют хондрогенную диффе-ренцировку после экстенсивного размножения, что проявляется в непрерывном синтезе транскрипционного фактора Sox-9 [3, 28, 38, 40]. Sox-9 является ключевым фактором регуляции хондро-генеза, экспрессия которого быстро снижается в процессе пролиферации дедифференцированных хондроцитов из глубоких слоев хряща [28, 40]. Тем не менее даже терминально дифференцированные хондроциты в условиях культивирования можно дифференцировать в прогениторные клетки, что успешно показали Jiang et al. [26]. Появление прогениторных клеток авторы определяли по их способности экспрессировать маркеры поверхности клеток зрелых хондроцитов (COL2) и маркера МСК - CD146. Такие клетки обладают повышенным хондрогенным потенциалом. Физические и биохимические условия культивирования дифференцированных хонроцитов взрослых людей позволяют преобразовать их фенотип в СПК и значительно определяют их биологическую активность [26]. Это наблюдение поддер-
живает альтернативный клеточный признак, что зрелые, дифференцированные клетки способны вернуться к стадии клеток-предшественников и способствовать регенерации тканей.
Свойства тканеспецифических прогени-торных клеток хряща. СПК хряща были охарактеризованы в соответствии со свойствами взрослых стволовых клеток, такими как способность к самообновлению, потенциалу дифференцировки по многим линиям и наличию поверхностных маркеров, характерных для МСК костного мозга [25, 29, 38]. Способность к самообновлению клеток была проверена по активности образования колоний [28, 32] и генерации побочных популяций (как было установлено по включению красителя Hoechst методом проточной цитометрии) [16, 40]. Группа исследователей во главе с Archer [3] сообщили о наличии более длинных теломер и более высокой активности теломеразы в клонированных клетках по сравнению с хондроцитами, выделенными из всей глубины суставного хряща [3]. Такой признак расценивается как дополнительное доказательство в пользу способности этих клеток к самообновлению [40]. Мультили-нейный потенциал клеток определили по их способности дифференцироваться in vitro по остео-генной, хондрогенной и адипогенной линиям.
По мнению Archer [3], колонии, которые in vitro образуют выделенные из суставного хряща хондроциты, можно классифицировать как ме-зенхимальные стволовые клетки (МСК), поскольку они соответствуют минимальным критериям для таких клеток: адсорбируются на пластике, экспрессируют маркеры клеточной поверхности CD105, CD73 и CD90, не экспрессируют маркеры гемопоэтических клеток, такие как CD34 и CD45, и могут дифференцироваться в остеобласты, ади-поциты или хондроциты [13, 14, 31, 40]. Проге-ниторные клетки, выделенные из суставного хряща, функционально эквивалентны МСК костного мозга, но обладают ограниченным потенциалом дифференцировки и не способны или ограничены в способности подвергаться гипертрофии и минерализации [3, 31]. Надо подчеркнуть, что с точки зрения восстановления и регенерации клетки-предшественники, полученные из суставного хряща, при культивировании в хондрогенной среде не подвержены терминальной дифференци-ровке, т.е. могут сохранить свой фенотипический статус длительное время [31].
Маркеры стволовых/прогениторных клеток-предшественников. Для выявления фенотипа и функций различных субпопуляций стволовых клеток требуется четко определенная комбинация клеточных поверхностных антигенов [14, 16, 30, 37]. Для стволовых клеток или клеток-
предшественников в хрящевой ткани окончательный биомаркер отсутствует, но существует ряд подсказок относительно их характеристик.
Notch-1 играет значительную роль в механизмах сигналов, контролирующих клонирование хондроцитов поверхностных зон. Приблизительно 75 % клеток поверхностной зоны экспресси-руют данный белок, и только для 1-2 % этих отобранных из колонии клеток сам по себе Notch-1 не является специфическим маркером хондроци-тов-предшественников. Точная роль Notch в образовании колоний или сохранении статуса предшественника остается неясной: сигнал Notch-1 может поддерживать пролиферацию клеток, то есть клонирование, или он способствует диффе-ренцировке хондроцитов и, следовательно, росту хряща [4].
Комбинации молекул клеточной поверхности часто используются для идентификации клеток-предшественников методами иммуногистохи-мии [9]. В этот список входят Stro-1 [12, 36, 38], CD105/эндоглин (рецептор III трансформирующего фактора роста в (TGF-в)) [12], CD73 (экто-5'-нуклеотидаза) [7], CD166/активированная молекула адгезии лейкоцитарных клеток (ALCAM) [7] и Thy-1/CD-90 (гликопротеин с гликозилфос-фатидилинозитолом) [34]. Рецептор гиалуронана (CD44), молекулы адгезии сосудистого эндотелия 1 (VCAM-1)/CD106 и молекула межклеточной адгезии 2 (ICAM-2)/CD102 также являются маркерами МСК [14, 17, 23-25]. Рецептор Notch-1 имеет значение для сохранения пулов МСК и также считается маркером этих клеток [4, 6]. Grogan et al. [16] в нормальном хряще взрослых людей обнаружили большое количество клеток, экс-прессирующих маркеры Notch-1, Stro-1 и VCAM, характерные для МСК. Однако Karrlsson et al. [27] показали, что Notch-1 не является маркером клеток-предшественников хряща. Как предположили авторы, наблюдаемая высокая частота выявления прогениторных клеток в хряще лишь отражает множество функций, которые они выполняют в нативной ткани, такие как контролирование диф-ференцировки, пролиферации и апоптоза [4, 16]. С другой стороны, хрящ может содержать очень высокую долю клеток-предшественников в силу отсутствия сосудов в ткани. Частота Notch-1-позитивных клеток в разных тканях человека колеблется от 0 до 60 % и более [16]. После прекращения роста и достижения зрелости пул стволовых клеток в поверхностной зоне хряща может быть источником для пополнения клеток на поверхности ткани, которая является местом биомеханической нагрузки и подвержена усиленному износу. Такая клеточная организация присутствует и сохраняется в хряще независимо от возраста.
Для сортировки популяций клеток из хряща человека с характеристиками предшественников использовали положительную иммунную реакцию для CD9 (антиген дифференцировки клеток), CD44 (рецептор гиалуроновой кислоты), CD54 (ГСАМ-1), CD90 (ТЪу-1) и CD166 в различных комбинациях триплетов [15, 30]. Перечисленные биомаркеры прогениторных клеток для хряща не вполне надежны, как подчеркивают все исследователи: экспрессия этих рецепторов сама по себе не указывает конкретно на клетку-предшественник, поскольку они также присутствуют на других, нестволовых, клетках в хрящевой ткани [14, 21]. Следовательно, в настоящее время, несмотря на вполне установленный факт наличия ниши СПК в суставном хряще, до сих пор нет окончательно признанного биомаркера этих клеток.
Группа исследователей [22] определяли присутствие клеток-предшественников в хряще по продуктам их синтетической активности во внеклеточном и околоклеточном матриксе, используя моноклональные тела к различным сайтам сульфатирования (эпитопам мотивов сульфатиро-вания) хондроитинсульфата - боковых цепей про-теогликанов, одного из основных компонентов матрикса хряща - для идентификации метаболически различных субпопуляций клеток в поверхностной зоне ткани. Они показали, что хондро-циты из разных зон суставного хряща на разной стадии дифференцировки синтезируют протео-гликаны с боковыми цепями хондроитинсуль-фата, различающиеся по количеству и местам присоединения сульфатных групп к остаткам уроновых кислот и ^ацетил-Р^-глюкозамина. Используемые моноклональные антитела различали особенности сульфатирования дисахарид-ных единиц в углеводной цепи гликозаминогли-кана хондроитинсульфата. Анализ колокализации флюорохрома позволил предположить, что мотивы сульфатирования хондроитинсульфата связаны с рядом протеогликанов (перлекан и агрекан) около- и внеклеточного матрикса в нише стволовых клеток. Уникальные распределения этих мотивов сульфатирования в микросреде хондро-цитов поверхностной зоны, по мнению авторов, обозначают ранние стадии дифференцировки стволовых клеток-предшественников и согласуются с тем, что эти молекулы играют функциональную роль в регуляции хондрогенеза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В природной популяции СПК суставного хряща не обнаружено явных признаков эндохон-дрального перерождения во время дифференци-ровки в хондроциты, что допускает уникальную
возможность применения этих клеток в целях восстановления хряща. Кроме того, поскольку прогениторные клетки проявляют высокий ре-пликативный потенциал, то можно прогнозировать возможность разработки методов восстановления в гораздо более обширные повреждения, чем в настоящее время, используя стандартную технику с использованием аутологичных хондро-цитов. Кроме того, расширение наших знаний о роли и регуляции метаболических процессов в стволовых клетках суставного хряща в ходе роста и развития организма, а также при развитии дегенеративных заболеваний может способствовать более активному использованию клеток для стимуляции и контролирования естественных восстановительных реакций.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Alsalameh S., Amin R., Gemba T., Lotz M. Identification of mesenchymal progenitor cells in normal and osteoarthritic human articular cartilage // Arthritis Rheum. 2004. 50. (5). 1522-1532
2. Archer C.W., Morrison H., Pitsillides A. The development of diarthrodial joints and articular cartilage // J. Anat. 1994. 184. 447-456.
3. Archer C.W., Williams R., Nelson L., Khan I.M. Articular cartilage-derived stem cells: identification, characterisation and their role in spontaneous repair // Rheumatol. Curr. Res. 2012. S3:005.
4. Artavanis-Tsakonas S., Rand M.D., Lake R.J. Notch signaling: cell fate control and signal integration in development // Science. 1999. 284. 770-776.
5. Baksh D., Song L., Tuan R.S. Adult mesenchymal stem cells: characterization, differentiation, and application in cell and gene therapy // J. Cell. Mol. Med. 2004. 8. 301-316.
6. Baron M. An overview of the Notch signalling pathway // Semin. Cell Dev. Biol. 2003. 14. 113-119.
7. Barry F., Boynton R., Murphy M., Zaia J. The SH-3 and SH-4 antibodies recognize distinct epitopes on CD73 from human mesenchymal stem cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001; 289: 519-524.
8. Buckwalter J.A., Brown T.D. Joint injury, repair, and remodeling: roles in post-traumatic osteoarthritis // Clin. Orthop. Relat. Res. 2004. 423. 7-16.
9. Campagnoli C., Roberts I.A., Kumar S., Bennett P.R., Bellantuono I., Fisk N.M. Identification of mesenchymal stem/progenitor cells in human firsttrimester fetal blood, liver, and bone marrow // Blood. 2001. 98. (8). 2396-2402.
10. Chang H.X., Yang L., Li Z., Chen G., Dai G. Age-related biological characterization of mesenchymal progenitor cells in human articular cartilage // Orthopedics. 2011. 34. (8). e382-e388.
11. De Bari C., Dell'Accio F., Tylzanowski P., Luyten F.P. Multipotent mesenchymal stem cells from
adult human synovial membrane // Arthritis Rheum. 2001.44. 1928-1942.
12. Dennis J.E., Carbillet J.P., Caplan A.I., Charbord P. The STRO-1+ marrow cell population is multipotential // Cells Tissues Organs. 2002. 170. (2-3). 73-82.
13. Dominici M., Le Blanc K., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F., Krause D., Deans R., Keating A., Prockop D., Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement // Cytotherapy. 2006. 8. 315-317.
14. Dowthwaite G.P., Bishop J.C., Redman S.N., Khan I.M., Rooney P., Evans D.J., Haughton L., Bayram Z., Boyer S., Thomson B., Wolfe M.S., Archer C.W. The surface of articular cartilage contains a progenitor cell population // J. Cell Sci. 2004. 117. 889-97.
15. Fickert S., Fiedler J., Brenner R.E. Identification of subpopulations with characteristics of mesenchymal progenitor cells from human osteoarthritic cartilage using triple staining for cell surface markers // Arthritis Res. Ther. 2004. 6. R422-R432.
16 Grogan S.P., Miyaki S., Asahara H., D'Li-ma D.D., Lotz M.K. Mesenchymal progenitor cell markers in human articular cartilage: normal distribution and changes in osteoarthritis // Arthritis Res. Ther. 2009. 11. R85.
17. Gronthos S., Zannettino A.C., Hay S.J., Shi S., Graves S.E., Kortesidis A., Simmons P.J. Molecular and cellular characterisation of highly purified stromal stem cells derived from human bone marrow // J. Cell Sci. 2003.116. 1827-1835.
18. Guilak F., Ratcliffe A., Mow V.C. Chondrocyte deformation and local tissue strain in articular cartilage: a confocal microscopy study // J. Orthop. Res. 1995. 13. 410e21.
19. Hattori S., Oxford C., Reddi A.H. Identification of superficial zone articular chondrocyte stem/ progenitor cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007. 358. 99-103.
20. Hayes A.J., MacPherson S., Morrison H., Dowthwaite G., Archer C.W. The development of articular cartilage: evidence for an appositional growth mechanism // Anat. Embryol. 2001. 203. 469-479.
21 Hayes A.J., Dowthwaite G.P., Webster S.V., Archer C.W. The distribution of Notch receptors and their ligands during articular cartilage development // J. Anat. 2003. 202. 495-502.
22. Hayes A.J., Udor D., Nowell M.A., Caterson B., Hughes C.E. Chondroitin sulfate sulfation motifs as putative biomarkers for isolation of articular cartilage progenitor cells // J. Histochem. Cytochem. 2008. 56. 125-138.
23. Hiraoka K., Grogan S., Olee T., Lotz M. Mesenchymal progenitor cells in adult human articular cartilage // Biorheology. 2006. 43. 447-454.
24. Hunziker E.B. The elusive path to cartilage regeneration // Adv. Mater. 2009. 21. (32-33). 34193424.
25. Jiang Y., Tuan R.S. Origin and function of cartilage stem/progenitor cells in osteoarthritis // Nat. Rev. Rheumatol. 2015. 11. (4). 206-212.
26. Jiang Y., Cai Y., Zhang W., Yin Z., Hu C., Tong T., Lu P., Zhang S., Neculai D., Tuan R.S., Ouyang H.W. Human cartilage-derived progenitor cells from committed chondrocytes for efficient cartilage repair and regeneration // Stem Cells Transl. Med. 2016. 5. (6). 733-744
27. Karlsson C., Lindahl A. Articular cartilage stem cell signaling // Arthritis Res. Ther. 2009. 11. 121.
28. Koelling S., Kruegel J., Irmer M., Path J.R., Sadowski B., Miro X., Miosge N. Migratory chondro-genic progenitor cells from repair tissue during the later stages of human osteoarthritis // Cell Stem Cell. 2009. 4. 324-335.
29. Li L., Newton P.T., Bouderlique T., Sejnoho-va M., Zikmund T., Kozhemyakina E., Xie M., Kriva-nek J., Kaiser J., Qian H., Dyachuk V., Lassar A.B., Warman M.L., Barenius B., Adameyko I., Chagin A.S. Superficial cells are self-renewing chondrocyte progenitors, which form the articular cartilage in juvenile mice // FASEB J. 2017. 31. (3). 1067-1084.
30. Mazor M., Cesaro A., Ali M., Best T.M., Lespessaille E., Toumi H. Progenitor cells from cartilage: Grade specific differences in stem cell marker expression // Int. J. Mol. Sci. 2017. 18. (8). 1759-1766.
31. McCarthy H.E., Bara J.J., Brakspear K., Singhrao S.K., Archer C.W. The comparison of equine articular cartilage progenitor cells and bone marrow-derived stromal cells as potential cell sources for cartilage repair in the horse // Vet. J. 2012. 192. 345351.
32. Quintin A., Schizas C., Scaletta C., Jaccoud S., Applegate L.A., Pioletti D.P. Plasticity of fetal cartilaginous cells // Cell Transplant. 2010. 19. 13491357.
33. Rodriguez-Fontan F., Piuzzi N.S., Chahla J., Payne K.A., LaPrade R.F., Muschler G.F., Pascual-Garrido C. Stem and progenitor cells for cartilage repair: Source, safety, evidence, and efficacy // Oper. Tech. Sports Med. 2017. 25. (1). 25-33.
34. Saalbach A., Haustein U.F., Anderegg U. A ligand of human thy-1 is localized on polymorphonu-clear leukocytes and monocytes and mediates the binding to activated thy-1-positive microvascular endothelial cells and fibroblasts // J. Invest. Dermatol. 2000.115. 882-888.
35. Seol D., McCabe D.J., Choe H., Zheng H., Yu Y., Jang K., Walter M.W., Lehman A.D., Ding L., Buckwalter J.A., Martin J.A. Chondrogenic progenitor cells respond to cartilage injury // Arthritis Rheum. 2012. 64. 3626-3637.
36. Simmons P.J., Torok-Storb B. Identification of stromal cell precursors in human bone marrow by a
novel monoclonal antibody, STRO-1 // Blood. 1991. 78. 55-62.
37. Spangrude G.J., Heimfeld S., Weissman I.L. Purification and characterization of mouse hematopoietic stem cells // Science. 1988. 241. 58-62.
38. Wang M., Yuan Z., Ma N, Hao C., Guo W., Zou G., Zhang Y., Chen M., Gao S., Peng J., Wang A., Wang Y., SuiX., Xu W., Lu S., Liu S., Guo Q. Advances and prospects in stem cells for cartilage regeneration // Stem Cells Int. 2017. 2017. ID 4130607.
39. Ward A.C., Dowthwaite G.P., Pitsillides A.A. Hyaluronan in joint cavitation // Biochem. Soc. Trans. 1999. 27. 128-135.
40. Williams R., Khan I.M., Richardson K., Nelson L., McCarthy H.E., Analbelsi T., Singhrao S.K.,
Dowthwaite G.P., Jones R.E., Baird D.M., Lewis H., Roberts S., Shaw H.M., Dudhia J., Fairclough J., Briggs T., Archer C.W. Identification and clonal characterisation of a progenitor cell sub-population in normal human articular cartilage // PLoS One. 2010. 5. e13246.
41. Wong B.L., Bae W.C., Gratz K.R., Sah R.L. Shear deformation kinematics during cartilage articulation: effect of lubrication, degeneration, and stress relaxation // Mol. Cell. Biomech. 2008. 5. 197-206.
42. Yu Y., Zheng H., Buckwalter J.A., Martin J.A. Single cell sorting identifies progenitor cell population from full thickness bovine articular cartilage // Osteoarthritis Cartilage. 2014. 22. 1318-1326.
PROGENITOR CELLS OF ARTICULAR CARTILAGE
Tat'yana Vasil'evna RUSOVA, Anastasiya Aleksandrovna VOROPAEVA, Ol'ga Viktorovna FALAMEEVA
Novosibirsk Research Institute of Traumatology and Orthopaedics n.a. Ya.L. Tsivyan 630091, Novosibirsk, Frunze str., 17
Articular cartilage contains a population of stem/progenitor cells (progenitor cells) that support tissue homeostasis like many adult human and animal tissues. These cells can respond to injuries and promote the healing of articular cartilage. Investigation of the origin and functions of these cells contributes to the development of cellular treatment methods aimed at eliminating focal defects in healthy cartilage, delaying the onset of degenerative diseases and reducing the need for joint replacement operations. This article provides information on the progenitor cells in the articular cartilage according to the materials of foreign literature.
Key words: articular cartilage, progenitor cells.
Rusova T.V. - candidate of biological sciences, senior researcher of the laboratory-experimental department, e-mail: TRusova@niito.ru
Voropaeva A.A. - candidate of biological sciences, researcher of the laboratory-experimental Department, e-mail: AVoropaeva@niito.ru
Falameeva O.V. - doctor of medical sciences, chief researcher of laboratory-experimental department, e-mail: niito@niito.ru
