Мезенхимальные стволовые клетки (МСК, или мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, ММСК) все больше используются для тканевой инженерии и клеточной терапии в различных областях, начиная с ортопедии и заканчивая кардиоваскулярной медициной. Большинство подходов основываются на фазе in vitro экспансии этих клеток для получения большого количества МСК перед трансплантацией. Поэтому актуальным является изучение фенотипа культуры мезенхимальных стволовых клеток во время культивирования. Авторы этого обзора приводят
детальное описание различий между наивными клетками и клетками,
культивированными in vitro, а также оценивают влияние изоляции и
параметров культуры на фенотипические изменения МСК.
Из литературных данных известно, что экспансия МСК in vitro приводит к существенным изменениям фенотипа этих клеток, что значительно влияет на разработку эффективной клеточной терапии. В предыдущих обзорах исследователи стремились наилучшим образом охарактеризовать эту популяцию клеток в их естественном окружении и in vitro, описывали известные взаимодействия стволовых клеток в пределах костного мозга и обсуждали использование инновационных культуральных систем, моделирующих костномозговую нишу стволовых клеток (см. Рис. 1). Целью этого обзора является дополнение знаний об МСК (главным образом, выделенных из костного мозга) в их естественном окружении.
В 2006 году Международное общество клеточной терапии (ISCT) предложило панель позитивных и негативных поверхностных маркеров, которые сейчас широко используются для характеризации МСК. В соответствии с рекомендациями общества, более 95% популяции мезенхимальных стволовых клеток экспрессируют
CD105, CD73 и CD90; также более 95% популяции негативны по CD45, CD34, CD14 или CD11b, CD79 alpha или CD19, а также HLA-DR. Кроме того, существует ряд других позитивных поверхностных маркеров МСК, среди которых CD44, CD166, Stro-1, CD106 и CD146.
Недавнее иммуногистохимическое исследование показало, что разные популяции МСК в костномозговой нише имеют разные профили экспрессии поверхностных маркеров. Коэкспрессия нейрального ганглиозида GD2 эндостальными и периваскулярными CD73+ МСК подтвержают его значение в качестве нового маркера МСК. Интересно, что стромальные клетки, выявленные в эндостальной или стромальной, но не в периваскулярной нише, экспрессировали Oct4, Nanog и SSEA-4. Это позволило предположить, что МСК эндостальной и стромальной ниши могут представлять собой более примитивную популяцию стволовых клеток. Однако отражают ли изменения экспрессии поверхностных маркеров такие фенотипические изменения, как потеря мультипотентности, еще необходимо определить.
Bara J.J., Richards R.G., Alini M., Stoddart M.J. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells change phenotype following in vitro culture: Implications for basic research and the clinic. Stem Cells. Stem Cells. 2014 Vol. 32 (7). P. 1713-23.
Полный текст статьи
Из литературных данных известно, что экспансия МСК in vitro приводит к существенным изменениям фенотипа этих клеток, что значительно влияет на разработку эффективной клеточной терапии. В предыдущих обзорах исследователи стремились наилучшим образом охарактеризовать эту популяцию клеток в их естественном окружении и in vitro, описывали известные взаимодействия стволовых клеток в пределах костного мозга и обсуждали использование инновационных культуральных систем, моделирующих костномозговую нишу стволовых клеток (см. Рис. 1). Целью этого обзора является дополнение знаний об МСК (главным образом, выделенных из костного мозга) в их естественном окружении.
 |
| Рис. 1. Ниша стволовых клеток в костном мозге |
В 2006 году Международное общество клеточной терапии (ISCT) предложило панель позитивных и негативных поверхностных маркеров, которые сейчас широко используются для характеризации МСК. В соответствии с рекомендациями общества, более 95% популяции мезенхимальных стволовых клеток экспрессируют
CD105, CD73 и CD90; также более 95% популяции негативны по CD45, CD34, CD14 или CD11b, CD79 alpha или CD19, а также HLA-DR. Кроме того, существует ряд других позитивных поверхностных маркеров МСК, среди которых CD44, CD166, Stro-1, CD106 и CD146.
Однако все более очевидным становится тот факт, что профиль экспрессии поверхностных маркеров МСК после культивирования in vitro отличается от профиля экспрессии свежевыделенных клеток и МСК, которые находятся в нише в костном мозге in vivo. В то время как CD73 и CD105 постоянно экспрессируются мезенхимальными стволовыми клетками не зависимо от окружения, экспрессия
CD44, CD271, CD146 и CD106 вероятно изменяется в культуре in vitro. Используя комбинацию многоцветной проточной цитометрии и клонального анализа, МСК были получены из популяции CD44- мононуклеарных клеток костного мозга мыши и человека. Авторы показали, что экспрессия CD44 появлялась уже в начале фазы экспансии in vitro. Также было продемонстрировано усиление экспрессии CD73 и CD146 и снижение экспрессии CD271 и VCAM при дальнейшем культивировании МСК. С другой стороны, есть данные о том, что благодаря экспансии этих у этих клеток снижается экспрессия CD106 и CD146. Полученные различия могут объясняться кобминацией различных условий культивирования, особенностями донора и отличиями в методологии оценки (например, клон антител, протокол окрашивания, стратегия гейтирования и анализа при проведении проточной цитометрии).
CD44, CD271, CD146 и CD106 вероятно изменяется в культуре in vitro. Используя комбинацию многоцветной проточной цитометрии и клонального анализа, МСК были получены из популяции CD44- мононуклеарных клеток костного мозга мыши и человека. Авторы показали, что экспрессия CD44 появлялась уже в начале фазы экспансии in vitro. Также было продемонстрировано усиление экспрессии CD73 и CD146 и снижение экспрессии CD271 и VCAM при дальнейшем культивировании МСК. С другой стороны, есть данные о том, что благодаря экспансии этих у этих клеток снижается экспрессия CD106 и CD146. Полученные различия могут объясняться кобминацией различных условий культивирования, особенностями донора и отличиями в методологии оценки (например, клон антител, протокол окрашивания, стратегия гейтирования и анализа при проведении проточной цитометрии).
Недавнее иммуногистохимическое исследование показало, что разные популяции МСК в костномозговой нише имеют разные профили экспрессии поверхностных маркеров. Коэкспрессия нейрального ганглиозида GD2 эндостальными и периваскулярными CD73+ МСК подтвержают его значение в качестве нового маркера МСК. Интересно, что стромальные клетки, выявленные в эндостальной или стромальной, но не в периваскулярной нише, экспрессировали Oct4, Nanog и SSEA-4. Это позволило предположить, что МСК эндостальной и стромальной ниши могут представлять собой более примитивную популяцию стволовых клеток. Однако отражают ли изменения экспрессии поверхностных маркеров такие фенотипические изменения, как потеря мультипотентности, еще необходимо определить.
Таким образом, обобщение знаний, связанных с мехенхимальными стволовыми клетками в естественных условиях в костномозговой нише, а также моделирование этой ниши in vitro при создании современных систем для их культивирования, поможет разработке и эффективному осуществлению стратегий клеточной терапии для лечения различных заболеваний.
Литература
Литература
Bara J.J., Richards R.G., Alini M., Stoddart M.J. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells change phenotype following in vitro culture: Implications for basic research and the clinic. Stem Cells. Stem Cells. 2014 Vol. 32 (7). P. 1713-23.
Полный текст статьи
Комментариев нет:
Отправить комментарий