Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021. Том 66. № 4. С. 5–12
А.А. Расторгуева, Т.А. Астрелина, В.А. Брунчуков, Д.Ю. Усупжанова, И.В. Кобзева,
В.А. Никитина, С.В. Лищук, Е.А. Дубова, К.А. Павлов, В.А. Брумберг, А.С. Самойлов
СРАВНЕНИЕ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК КРЫС И ЧЕЛОВЕКА
И ИХ КОНДИЦИОНИРОВАННЫХ СРЕД ПРИ МЕСТНЫХ ЛУЧЕВЫХ ПОРАЖЕНИЯХ
Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Контактное лицо: Татьяна Алексеевна Астрелина: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ
Цель: Сравнить результаты применения мезенхимальных стромальных клеток (МСК) слизистой ткани десны человека и МСК слизистой ткани десны крысы, их кондиционированных сред и оценить их влияние на регенерацию тканей при местных лучевых поражениях (МЛП).
Материал и методы: В исследование включено 120 белых крыс-самцов линии Wistar массой 210 ± 30 г в возрасте 8–12 нед, рандомизированых на 6 групп (по 20 животных в каждой): контроль (К), животные не получали терапию; контроль с введением концентрата культуральной среды (КС) трехкратно на 1, 14, 21 сут; введение МСК слизистой десны человека (ДЧ) в дозе 2 млн на 1 кг трехкратно на 1, 14, 21 сут; введение концентрата кондиционированной среды МСК слизистой десны человека (ДЧКС) в расчетной дозе 2 млн клеток на 1 кг трехкратно на 1, 14, 21 сут; введение МСК слизистой десны крысы (ДК) в дозе 2 млн на 1 кг трехкратно на 1, 14, 21 сут; введение концентрата кондиционированной среды МСК слизистой десны крысы (ДККС) в расчетной дозе 2 млн клеток на 1 кг трехкратно на 1, 14, 21 сут. Каждое лабораторное животное наблюдали 17 раз: на 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70, 77, 84, 91, 98, 105, 112-е сут после моделирования ожога. Проводили гистологическое (окраска гематоксилином-эозином) и иммуногистохимическое (СD31, СD68, VEGF, PGP 9.5, MMP2,9, Collag 1, TIMP 2) исследования. Моделирование МЛП проводили на рентгеновской установке в дозе 110 Гр. Культивировали МСК по стандартной методике до 3–5 пассажа, осуществляли забор кондиционированной среды и концентрировали ее в 10 раз. Иммунофенотип МСК (CD34, CD45, CD90, CD105, CD73, HLA-DR) и жизнеспособность (7‑ADD) определяли с помощью проточной цитофлуориметрии.
Результаты: При сравнительном анализе с контрольной группой (К) начиная с 42-го дня исследования наблюдали тенденцию уменьшения площади язвы кожи животных во всех группах, несмотря на то, что не во все дни статистические значимые различия были выявлены. На 112-е сут полное заживление язвы кожи в группе КС отмечалось у 40 % животных в группе ДЧ – у 60 %, в группе ДЧКС – у 20 % животных, в группе ДККС – 20 %, а в группах К и ДК не было ни одного животного с затянувшейся раневым дефектом.
Положительная экспрессия маркера VEGF отмечалась в группах К и КС на 28-е сутки и в опытных группах (ДЧ, ДЧКС, ДК, ДККС) на 112-е сутки. Статистически значимое увеличение маркера CD68 отмечено в группах К, ДК и ДККС, а в остальных группах отмечено уменьшение количества макрофагов.
Заключение: Таким образом, все использованные методы лечения, включая введение МСК, концентратов культуральной и кондиционированных сред в дозе 2 млн на 1 кг были эффективны при МЛП кожи и приводили к сокращению площади поражения, ускоренному заживлению язвы, улучшению регенеративных процессов. Кроме того, применение мезенхимальных стромальных клеток слизистой ткани десны человека приводило к улучшению васкуляризации и уменьшению воспалительных процессов в очаге лучевого поражения в большей степени, чем введение аналогичных клеток, полученных от крысы.
Ключевые слова:мезенхимальные стромальные клетки, местные лучевые поражения, кондиционированная среда, клеточные технологии, рентгеновское излучение, кожа
Для цитирования: Расторгуева А.А., Астрелина Т.А., Брунчуков В.А., Усупжанова Д.Ю., Кобзева И.В., Никитина В.А., Лищук С.В., Дубова Е.А., Павлов К.А., Брумберг В.А., Самойлов А.С. Сравнение терапевтического потенциала мезенхимальных стромальных клеток крыс и человека и их кондиционированных сред при местных лучевых поражениях // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2021. Т. 66. № 4. С.5–12.
DOI: 10.12737/1024-6177-2021-66-4-5-12
Список литературы
1. Брунчуков В.А. , Астрелина Т.А., Никитина В.А., Кобзева И.В., Сучкова Ю.Б., Усупжанова Д.Ю., и др. Применение мезенхимальных стромальных клеток плаценты при местных лучевых поражениях кожи. Гены и клетки. 2019, Т. 14, Приложение 41 с.
2. Еремин П.С., Деев Р.В., Бозо И.Я., Дешевой Ю.Б., Лебедев В.Г., Еремин И.И., и др. Заживление тканей в области тяжелого местного лучевого поражения кожи при генноопосредованной индукции ангиогенеза препаратом «Неоваскулген» // Журнал анатомии и гистопатологии. 2020. Т. 9, № 2. С. 26–34. DOI: 10.18499/2225-7357- 2020- 9-2-26-34
3. Котенко К.В., Еремин И.И., Мороз Б.Б., Бушманов А.Ю., Надежина Н.М., Галстян И.А., Гринаковская О.С., Аксиненко А.В., Дешевой Ю.Б., Лебедев В.Г., Свободина Т.С., Жгутов Ю.А., Лаук-Дубицкий С.Е., Еремин П.С. Клеточные технологии в лечении радиационных ожогов: опыт ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. 2012, Т. 7, № 2, С. 97–102..
4. Zheng K, Wu W, Yang S, Huang L, Chen J, Gong C et al. Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell Implantation for the Treatment of Radioactivity Induced Acute Skin Damage in Rats. // Mol. Med. Rep. 2015, V. 12, № 5. P. 7065-7071.
5. Da Silva Meirelles L, Caplan A, Nardi N. In Search of the In Vivo Identity of Mesenchymal Stem Cells. // Stem Cells. 2008; Vol. 26, № 9, P 2287-2299. DOI:10.1634/Stemcells. 2007-1122.
6. Расторгуева А.А., Астрелина Т.А., Брунчуков В.А., и др. Оценка терапевтического потенциала кондиционированной среды мезенхимальных стволовых клеток при химических ожогах у лабораторных животных. // Гены и клетки. 2019, Т.14, Приложение, С.192–193.
7. Темнов А.А., Астрелина Т.А., Рогов К.А., и др. Исследование влияния факторов кондиционированной среды, полученной при культивировании мезенхимальных стромальных клеток костного мозга, на течение тяжелых местных лучевых поражений кожи у крыс // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2018, Т. 63, № 1. С. 35–39.
8. Брунчуков В.А., Астрелина Т.А., Никитина В.А., Кобзева И.В., Сучкова Ю.Б., Усупжанова Д.Ю., Расторгуева А.А., Карасева Т.В., Гордеев А.В., Максимова О.А., Наумова Л.А., Лищук С.В., Дубова Е.А., Павлов К.А., Брумберг В.А., Махова А.Е., Ломоносова Е.Е., Добровольская Е.И., Барабаш И.М., Бушманов А.Ю., Самойлов А.С. Экспериментальное лечение местных лучевых поражений мезенхимальными стволовыми клетками и их кондиционированной средой. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020;65(1):5-12. DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-1-5-12
9. Xu S, Liu C, Ji H. Concise Review: Therapeutic Potential of the Mesenchymal Stem Cell Derived Secretome and Extracellular Vesicles for Radiation-Induced Lung Injury: Progress and Hypotheses. // Stem Cells Transl Med. 2019; Vol. 8, № 4, P. 344–354. DOI:10.1002/sctm.18-0038.
10. Zuo R, Liu M, Wang Y et al. Correction to: BM-MSC-Derived Exosomes Alleviate Radiation-Induced Bone Loss by Restoring the Function of Recipient BM-MSCs and Activating Wnt/β-catenin Signaling. // Stem Cell Res Ther. 2020. V. 11, № 1 DOI:10.1186/s13287-020-1553-x.
11. Scuteri A, Donzelli E, Foudah D et al. Mesengenic Differentiation: Comparison of Human and Rat Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells. Int J // Stem Cells. 2014; Vol. 7; № 2, P. 127–134. DOI:10.15283/ijsc.2014. 7.2.127.
12. Orbay H, Devi K, Williams P, Dehghani T, Silva E, Sahar D. Comparison of Endothelial Differentiation Capacities of Human and Rat Adipose-Derived Stem Cells. // Plast Reconstr Surg. 2016, Vol. 138, № 6, P. 1231– 1241. DOI:10.1097/prs.0000000000002791.
13. Iacovelli N, Torrente Y, Ciuffreda A et al. Topical Treatment of Radiation-Induced Dermatitis: Current Issues and Potential Solutions. // Drugs Context. 2020. Vol. 9. P. 1–13. DOI:10.7573/dic.2020-4-7
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.
Поступила: 16.03.2021.
Принята к публикации: 21.04.2021.