Влияние гипоксии и возраста донора на способность мезенхимальных стволовых клеток к миграции

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК, или мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, ММСК) являются неиммуногенными мультипотентными клетками, способными к дифференцировке как минимум в трех направлениях. Они способствуют заживлению ран, улучшают регенерацию поврежденной ткани и обладают рядом других эффектов на организм. МСК мигрируют в очаг повреждения и стимулируют заживление либо посредством прямой дифференцировки, либо косвенно, путем стимулирования эндогенных механизмов регенерации. В связи с этим, важной задачей является изучение механизмов миграции мезенхимальных стволовых клеток и выявление влияющих на нее факторов.

Используя метод зарастания царапины в культуре клеток in vitro, авторы исследования показали, что воспалительные цитокины, хемокины и ростовые факторы, такие как TNF-α, SDF-1, PDGF и bFGF, улучшают миграцию крысиных МСК при нормальном содержании кислорода. При этом TNF-α, IFN-γ, PDGF и bFGF способствуют миграции мезенхимальных стволовых клеток в условиях гипоксии. Полученные данные свидетельствуют о том, что концентрация кислорода влияет на миграцию МСК в ответ на специфические факторов и, в соответствии с этим, в нормоксических и гипоксических условиях наблюдается различная экспрессия цитокинов. При изучении миграции МСК с применением методики Transwell авторы обнаружили, что TNF-α, IFN-γ, bFGF, IGF-1, PDGF, и SDF-1 значительно усиливали миграцию этих клеток. 

Также было показано, что МСК, полученные от старых животных, демонстрировали способность к миграции, сравнимую с клетками крыс более молодого возраста в условиях гипоксии и нормального содержания кислорода, даже после использования специфических факторов. Аналогичным образом, миграция человеческих мезенхимальных клеток от доноров пожилого возраста значительно не отличалась от миграции клеток, выделенных из ткани пуповины или полученных от молодых доноров.

Литература

Naaldijk Y., Johnson A.A., Ishak S., Meisel H.J., Hohaus C., Stolzing A.
Migrational changes of mesenchymal stem cells in response to cytokines, growth factors, hypoxia, and aging. Exp Cell Res. 2015 Sep 1. [Epub ahead of print]

Абстракт