Молекулярные и клеточные характеристики мезенхимальных стволовых клеток, полученных из амниона и костного мозга человека и обезьяны

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК, или мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, ММСК) являются одним из ключевых кандидатов для использования в регенеративной медицине. Однако разнообразие источников МСК и общая гетерогенность этих клеток способствуют получению противоречивых данных функциональной характеристики. Кроме того, несмотря на интенсивное использование обыкновенной игрунки (Callithrix jacchus) в качестве преклинической животной модели, о мезенхимальных стволовых клетках этого животного известно мало.

МСК были выделены из образцов амниона и костного мозга человека и обыкновенной игрунки. Полученные клетки были охарактеризованы в параллели в течение 12 пассажей для определения сходств и различий (p ≤ 0,05; t-критерий Стьюдента) в экспрессии маркеров МСК и главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC) класса I с помощью иммуногистохимии, проточной цитометрии, полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени и теста метаболической активности. При этом акцент был сделан на гены, ассоциированные с плюрипотентностью.

Человеческие МСК и МСК обезьян были охарактерзованы с точки зрения экспрессии маркеров мезенхимальных стволовых клеток и способности дифференцироваться в мезенхимальных направлениях. Было показано, что клетки могут быть подвергнуты культивированию в течение более 100 дней (26 пассажей), но при этом метаболическая активность была значительно выше у МСК амниона по сравнению с костномозговыми МСК. Интересно, что экспрессия MHC класса I была достоверно снижена начиная с 6 пассажа у амниотических МСК человека и обезьяны, но не у клеток, полученных из костного мозга. С точки зрения экспрессии маркеров МСК, уровни CD73 и CD105 оставались неизменными у МСК из амниона и незначительно снижались у костномозговых МСК на поздних пассажах. Экспрессия CD166 была достоверно выше у человеческих МСК, а экспрессия CD106 - достоверно ниже по сравнению с клетками обыкновенной игрунки.

Во всех культурах МСК на 3 пассаже определялась экспрессия маркера плюрипотентности Oct-4A, которая снижалась со временем (пассаж 6-12). В то же время экспрессия Nanog была выше у человеческих мезенхимальных стволовых клеток, выделенных из костного мозга. Более того, человеческие МСК демонстрировали более высокие уровни Sox2 по сравнению с МСК обезьяны, в то время как у клеток обыкновенной игрунки отмечались достоверно более высокие уровни Lin28A. Бисульфитное секвенирование промоторной области гена Oct-4 показало меньшее метилирование CpG островков в клетках обезьяны по сравнению с МСК человека.

Образцы, полученные от человека и обезяны Callithrix jacchus, продемонстрировали много сходных свойств, таких как экспрессия большинства маркеров, характерных для МСК, и снижение экспрессии MHC класса I клетками, выделенными из амниона, по сравнению с костномозговыми клетками. Более того, маркеры плюрипотентности выявляют у обоих биологических видов субпопуляции МСК с истинной "стволовостью", которые могли бы объяснить их высокую пролиферативную способность, не смотря на различия между человеческими клетками и клетками обезьяны в экспрессии Lin28A и Sox2.

Литература

Pogozhykh O., Pogozhykh D., Neehus A.L., Hoffmann A., Blasczyk R., Müller T.

Molecular and cellular characteristics of human and non-human primate multipotent stromal cells from the amnion and bone marrow during long term culture.

Stem Cell Res Ther. 2015 Aug 22;6(1):150.

Полный текст статьи