Усиленные ангиогенные свойства пуповинной крови, примированные стромальными клетками OP9, улучшают неврологический дефицит на модели церебрального инфаркта на мышах.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 262 (2023) Цитировать эту статью

913 Доступов

5 Альтметрика

Подробности о метриках

Трансплантация пуповинной крови (UCB) демонстрирует проангиогенный эффект и способствует улучшению симптомов на животных моделях инфаркта мозга. Однако влияние конкретных типов клеток в гетерогенной популяции UCB все еще остается спорным. OP9 представляет собой линию стромальных клеток, используемую в качестве питающих клеток для стимуляции гематоэндотелиальной дифференцировки эмбриональных стволовых клеток. Таким образом, мы исследовали изменения в ангиогенных свойствах, основных механизмах и влиянии на поведенческие нарушения, вызванные инфарктом головного мозга, в UCB, культивированном совместно с OP9 в течение 24 часов. В анализе формирования сети только OP9, предварительно кондиционированный UCB, формировал сетевые структуры. Секвенирование одноклеточной РНК и анализ проточной цитометрии показали заметный фенотипический сдвиг в сторону M2 в моноцитарной фракции OP9, предварительно кондиционированной UCB. Кроме того, предварительно кондиционированная трансплантация UCB OP9 мышам на моделях церебрального инфаркта способствовала ангиогенезу в периинфарктных поражениях и улучшала связанные с ним симптомы. В этом исследовании мы разработали мощный, быстрый и осуществимый метод усиления М2, тканезащитных и проангиогенных свойств UCB с использованием OP9. Улучшение эффекта UCB, предварительно кондиционированного OP9, in vivo может быть частично обусловлено стимулированием врожденного ангиогенеза в периинфарктных поражениях.

Инфаркт головного мозга является одной из основных причин необратимых нарушений и смерти. В настоящее время для предотвращения ишемической полутени в острой фазе широко применяются внутривенные тромболитики и эндоваскулярная реканализация. Однако эти методы лечения имеют узкие временные окна, а терапевтические показания ограничены конкретной группой пациентов1. Таким образом, терапевтические инновации при инфаркте головного мозга необходимы и весьма востребованы.

По сравнению с традиционной реперфузионной терапией, клеточная терапия, как ожидается, в будущем станет более широко применимой терапией инфаркта головного мозга2, поскольку она потенциально может облегчить сопутствующие симптомы, даже если ее назначают в подострой или хронической фазе3.

Предыдущие исследования показали, что пуповинная кровь (UCB) и периферическая кровь взрослых (PB) содержат определенную мононуклеарную фракцию, которая может накапливаться в местах активного ангиогенеза и способствовать неоваскуляризации4,5. Асахара и др. впервые описал, что популяция CD34+ гемопоэтических клеток, отсортированная из мононуклеарных клеток, полученных из PB человека (PB-MNC), может давать веретенообразные клетки с универсальным гематопоэтическим маркером CD45 при посеве на чашки, покрытые фибронектином, и может способствовать неоваскуляризации в модели ишемии задних конечностей6 . Аналогичные результаты были получены Kalka et al. с использованием первичных адгезивных мононуклеаров без сортировки CD347.

С тех пор популяция проангиогенных клеток в гетерогенной популяции фракции мононуклеарных клеток широко исследовалась. Было показано, что моноцитарные клетки CD14+CD45+ в гематопоэтических предшественниках CD34+CD45+ в UCB или PB образуют кластеры клеток, аналогичные тем, о которых сообщил Asahara8, тогда как в некоторых других исследованиях сообщалось, что моноцитарная фракция CD34-CD14+ PB имела сходные характеристики9,10. Между тем, было показано, что популяция проангиогенных клеток происходит от миелоидных предшественников и гранулоцитарно-макрофагальных предшественников11. Эти данные согласуются с хорошо известным представлением о том, что моноциты имеют ряд различных функциональных фенотипов (т.е. M1 и M2) и что моноциты M2 связаны с ангиогенезом12, а также способствуют нейрогенезу, прорастанию аксонов и ремиелинизации13, тогда как M1 моноциты являются провоспалительными и опосредуют повреждение тканей.

Фактически, было показано, что такие клеточные фракции способствуют реваскуляризации ишемизированных тканей, таких как ишемия задней конечности и инфаркт миокарда14,15. Более того, известно, что ангиогенез положительно коррелирует с неврологическим восстановлением после церебрального инфаркта16. Несколько исследований продемонстрировали, что трансплантация UCB продемонстрировала проангиогенные эффекты и способствовала уменьшению объема ишемии или улучшению симптомов на животных моделях инфаркта головного мозга17,18,19. Однако в большинстве этих исследований использовались сырые UCB17,19,20 или мононуклеарные клетки, полученные из UCB18,21, аналогичные тем, о которых сообщили Kalka et al. Более того, эффективность CD34+ клеток, выделенных из мононуклеарных клеток, полученных из UCB6, в модели церебрального инфаркта является спорной21,22.