TGF-β1 подваляет воспаление при клеточной терапии дегенерации межпозвонкового диска мезенхимальными стволовыми клетками

Недавние исследования показали, что клеточная терапия может быть эффективной стратегией для лечения дегенерации межпозвонкового диска. Сильнодействующий иммуносупрессор, трансформирующий фактор роста-β1 (TGF-β1) ранее продемонстрировал способность эффективно ингибировать воспалительный ответ. Целью данного исследования было изучение эффектов TGF-β1 при клеточной терапии дегенерации межпозвонкового диска, основанной на использовании костномозговых мезенхимальных стволовых клеток (МСК, или мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, ММСК).

Исследования in vitro показали, что совместное культивирование клеток пульпозного ядра межпозвонкового диска с мезенхимальными стволовыми клетками, выделенными из костного мозга, приводит к значительно более высоким уровням секреции TGF-β1. Это увеличение секреции подавляло фосфорилирование ингибиторов ядерного фактора κB (IκB) и активацию транскрипционного фактора NF-κB, что было выявлено методом вестерн-блоттинга.

Эффект TGF-β1 на экспрессию белков фосфо-IκB и NF-κB

В то же время, в in vivo исследованиях на кроликах МРТ показала значительное восстановление интенсивности сигнала в межпозвонковых дисках у животных, перенесших трансплантацию костномозговых мезензимальных стволовых клеток, по сравнению с животными контрольных групп, которым вводили МСК, обработанные ингибитором TGF-β1, или физиологический раствор. Полученные данные свидетельствуют о том, что увеличение продукции TGF-β1, связанное с трансплантацией МСК, способствует восстановлению межпозвонкового диска после дегенерации.

Результаты МРТ в группе введения МСК и в контрольных группах через 4 и 8 недель

Кроме того, иммуногистохимическое окрашивание выявило увеличение экспрессии коллагена II у тех животных, которым вводили костномозговые МСК. При этом количество NF-κB-позитивных клеток было значительно меньше в обеих контрольных группах.

Коллаген II в ткани межпозвонкового диска, иммуногистохимическое окрашивание (х200)

Таким образом, клеточная терапия с использованием мезенхимальных стволовых клеток способствует экспрессии TGF-β1 в пульпозном ядре межпозвонкового диска, что приводит к противовоспалительному действию посредством ингибирования NF-κB и восстановлению диска после дегенерации благодаря усилению экспрессии коллагена II и аггрекана.

Литература

Yang H., Cao C., Wu C., Yuan C., Gu Q., Shi Q., Zou J.
TGF-βl Suppresses Inflammation in Cell Therapy for Intervertebral Disc Degeneration.

Sci Rep. 2015 Aug 20;5:13254. doi: 10.1038/srep13254.

Полный текст статьи