Трансплантация мезенхимальных стволовых клеток пуповины при экспериментальном диабете

Было доказано, что трансплантация островков поджелудочной железы эффективна для лечения диабета 1 типа. Однако широкому применению этого метода препятствует иммунное отторжение, а также недостаток доноров островков. Мезенхимальные стволовые клетки (МСК), полученные из Вартонова студня человеческой пуповины - идеальный источник клеток для трансплантации благодаря их биологическим характеристикам, а также в связи с тем, что их использование не вызывает этических разногласий.

В этом исследовании авторы изучили иммунологические характеристики МСК, выделенных из пуповины, и их влияние на пролиферацию лимфоцитов и секрецию интерферона-γ (interferon-γ, IFN-γ). Кроме того, ученые попытались установить, являются ли прямые межклеточные взаимодействия и растворимые факторы, такие как IFN-γ, важными для иммунной регуляции, осуществляемой МСК. Исследователи трансплантировали МСК пуповины крысам с экспериментальным диабетом для того, чтобы определить, способны ли эти клетки к колонизации in vivo и к дифференцировке в панкреатические β-клетки, а также способна ли трансплантация устранить гипергликемию у крыс с диабетом.

Полученные результаты показали, что МСК, выделенные из Вартонова студня, не стимулируют пролиферацию лимфоцитов и не индуцируют ответ аллогенных или ксеногенных иммунных клеток. С помощью количественной ПЦР исследователи продемонстрировали, что МСК пуповины продуцируют иммуносупрессивную изоформу человеческого лейкоцитарного антигена (immunosuppressive isoform of human leukocyte antigen, HLA-I) и не экспрессируют HLA-DR. Методом проточной цитометрии было показано, что эти клетки не экспрессируют поверхностных антигенов, связаных с иммунным ответом, таких как CD40, CD40L, CD80 и CD86. Секреция IFN-γ лимфоцитами человеческой периферической крови уменьшалась при ко-культивировании их с МСК, полученными из Вартонова студня. Эти результаты позволяют предположить, что при аллогенной трансплантации МСК пуповины организм реципиента проявляет к ним толерантность.

Исследователи трансплантировали мезенхимальные стволовые клетки, полученные из Вартонова студня человеческой пуповины, крысам с экспериментальным диабетом и обнаружили выжившие клетки в печени и в поджелудочной железе. После трансплантации у животных снизился уровень гипергликемии и наблюдалось частичное восстановление разрушенных клеток поджелудочной железы. Снижение гипергликемии может быть связано с иммуномодулирующими эффектами МСК пуповины. Однако конкретные механизмы воздействия этих клеток требуют дальнейшего изучения.

ЛитератураWang H, Qiu X, Ni P, Qiu X, Lin X, Wu W, Xie L, Lin L, Min J, Lai X, Chen Y, Ho G, Ma L. Immunological characteristics of human umbilical cord mesenchymal stem cells and the therapeutic effects of their transplantion on hyperglycemia in diabetic rats. Int J Mol Med. 2014 Feb;33(2):263-70. doi: 10.3892/ijmm.2013.1572. Epub 2013 Nov 28.

Абстракт