Стволовые и прогениторные клетки пуповинной крови при нейродегенеративных заболеваниях

Стволовые и прогениторные клетки демонстрируют нейрорегенеративный потениал, зависящий от их гуморальной активности. Эта активность заключается в продуцировании различных трофических факторов, регулирующих миграцию, рост и дифференцировку клеток. В этом исследовании авторы сравнили экспрессию нейротрофинов (neurotrophins, NTs) и их рецепторов в специфической популяции стволовых и прогениторных клеток пуповинной крови, включающей линейно-негативные, CD34+ и CD133+ клетки, с экспрессией в несортированных ядросодержащих клетках (ЯСК).

Экспрессия NTs и их рецепторов определялась методами количественной ПЦР, Вестерн блоттинга и иммунофлюоресцентного окрашивания в популяции стволовых и прогениторных клеток, полученных из пуповинной крови (ЯСК, линейно-негативные, CD34+ и CD133+ клетки). Для того, чтобы лучше охарактеризовать эти клетки, с помощью технологии РНК-микроматрицы в масштабах генома определялись глобальные профили экспрессии генов. Более того, оценивалась внутриклеточная продукция ключевых нейро-регенеративных NTs (в том числе, BDNF и NT-3) в ЯСК и линейно-негативных клетках после инкубации в течение 24, 48 и 72 часов с среде с сывороткой и без нее. 

Авторы обнаружили значительно большую экспрессию NTs и их рецепторов на белковом уровне и на уровне мРНК в линейно-негативных, CD34+ и CD133+ клетках по сравнению с ЯСК. Глобальный анализ экспрессии генов показал гораздо большую экспрессию генов, ассоциированных с продукцией и секрецией белков, миграцией, пролиферацией и дифференцировкой в линейно-негативных клетках, чем в CD34+ или CD133+ популяции. Примечательно, что после кратковременной инкубации в бессывороточных условиях линейно-негативные клетки и ЯСК продуцировали значительно большие количества BDNF и NT-3, чем в стационарных условиях. Наконец, кондиционированная среда, полученная от стволовых и прогениторных клеток, оказывала благоприятное влияние на выживание и пролиферацию нейрональных клеток.

Таким образом, полученные результаты демонстрируют, что стволовые и прогениторные клетки, полученные из пуповинной крови, экспрессируют высокие уровни NTs и соответствующих им рецепторов в стационарных условиях. Также было показано, что экспрессия NT выше в условиях, связанных со стрессом и что кондиционированная среда стволовых и прогениторных клеток благоприятно влияет на пролиферацию и выживание нейрональных клеток. Понимание механизмов, контролирующих характеристику и гуморальную активность субпопуляций стволовых и прогениторных клеток, может привести к новым терапевтическим стратегиям, которые могут быть более эффективными для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Литература

Paczkowska E, Kaczyńska K, Pius-Sadowska E, Rogińska D, Kawa M, Ustianowski P, Safranow K, Celewicz Z, Machaliński B. Humoral activity of cord blood-derived stem/progenitor cells: implications for stem cell-based adjuvant therapy of neurodegenerative disorders. PLoS One. 2013 Dec 31;8(12):e83833. doi: 10.1371/journal.pone.0083833.

Полный текст статьи