Том 19 № 4-2: Клеточные технологии в кардиологии (спецвыпуск)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Разработка клеточных технологий для создания клеточно-наполненных сосудистых трансплантатов

И. Захарова
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10; Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 8; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
М. Живень
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10; Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 8; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
Ш. Саая
Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
А. Шевченко
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10; Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 8; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
А. Струнов
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10
Л. Иванова
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2
А. Карпенко
Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
Е. Покушалов
Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15
С. Закиян
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 10; Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Новосибирск, пр-т академика Лаврентьева, 8; Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2

Опубликован 14.01.2016

Ключевые слова

  • Тканевая инженерия сосудов,
  • Эндотелий,
  • Гладкомышечные клетки,
  • Межклеточный матрикс

Как цитировать

Захарова, И., Живень, М., Саая, Ш., Шевченко, А., Струнов, А., Иванова, Л., Карпенко, А., Покушалов, Е., & Закиян, С. (2016). Разработка клеточных технологий для создания клеточно-наполненных сосудистых трансплантатов. Патология кровообращения и кардиохирургия, 19(4-2), 43–54. https://doi.org/10.21688/1681-3472-2015-4-2-43-54

Аннотация

Разработан протокол получения функциональных эндотелиальных и муральных клеточных популяций из послеоперационного материала кардиальных эксплантов человека. Полученные эндотелиальные клетки характеризуются наличием маркеров эндотелиоцитов: CD31, VE-cadherin и VEGFR2. Они обладают функциональными свойствами эндотелиальных клеток: содержат в цитоплазме микровезикулы – тельца Вейбеля – Паладе, метаболизируют ацетилированную форму липопротеина низкой плотности, формируют капилляроподобные структуры в матригеле, нарабатывают компоненты межклеточного матрикса. Полученные гладкомышечные клетки позитивны по специфическому маркеру aSMA. Обнаруженные клеточные популяции демонстрируют функциональные свойства in vivo в тесте на модели ишемии задней конечности иммунодефицитных мышей. На поверхности из поликапролактона и полилактид-ко-гликолида клетки сохраняют специфические поверхностные антигены и способность к наработке межклеточного матрикса. Эти клетки могут быть использованы для разработки тканеинженерного сосудистого трансплантата.

Библиографические ссылки

  1. Nemeno-Guanzon J.G., Lee S., Berg J.R., Jo Y.H., Yeo J.E., Nam B.M., Koh Y.-G., Lee J.I. Trends in tissue engineering for blood vessels // J. Biomed. Biotechnol. 2012. Vol. 2012. P. 956345.
    Duncan D.R., Breuer C.K. Challenges in translating vascular tissue engineering to the pediatric clinic // Vasc. Cell. 2011. Vol. 3. № 1. P. 23.
    Foster E.D., Kranc M.A. Alternative conduits for aortocoronary bypass grafting // Circulation. 1989. Vol. 79. № 6. Pt 2. P. I34–9.
    Klinkert P., Post P.N., Breslau P.J., van Bockel J.H. Saphenous vein versus PTFE for above-knee femoropopliteal bypass. A review of the literature // Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2004. Vol. 27. № 4. P. 357–62.
    Ogle B., Cascalho M., Platt J.L. Fusion of approaches to the treatment of organ failure // Am. J. Transplant. 2004. Vol. 4. Suppl 6. P. 74–7.
    Nugent H.M., Edelman E.R. Tissue engineering therapy for cardiovascular disease // Circ. Res. 2003. Vol. 92. № 10. P. 1068–78.
    Olausson M., Patil P.B., Kuna V.K., Chougule P., Hernandez N., Methe K., Kullberg-Lindh C., Borg H., Ejnell H., Sumitran-Holgersson S. Transplantation of an allogeneic vein bioengineered with autologous stem cells: a proof-of-concept study // Lancet (London, England). 2012. Vol. 380. № 9838. P. 230–7.
    Nerem R.M., Ensley A.E. The tissue engineering of blood vessels and the heart // Am. J. Transplant. 2004. Vol. 4. Suppl 6. P. 36–42.
    Pate M., Damarla V., Chi D.S., Negi S., Krishnaswamy G. Endothelial cell biology: role in the inflammatory response // Adv. Clin. Chem. 2010. Vol. 52. P. 109–30.
    Tara S., Rocco K.A., Hibino N., Sugiura T., Kurobe H., Breuer C.K., Shinoka T., Vessel bioengineering // Circ. J. 2014. Vol. 78. № 1. P. 12–9.
    Wang H., Zhou J., Liu Z., Wang C. Injectable cardiac tissue engineering for the treatment of myocardial infarction // J. Cell. Mol. Med. 2010. Vol. 14. № 5. P. 1044–55.
    L’Heureux N., McAllister T.N., de la Fuente L.M. Tissue-engineered blood vessel for adult arterial revascularization // N. Engl. J. Med. 2007. Vol. 357. № 14. P. 1451–3.
    Shin’oka T., Matsumura G., Hibino N., Naito Y., Watanabe M., Konuma T., Sakamoto T., Nagatsu M., Kurosawa H. Midterm clinical result of tissue-engineered vascular autografts seeded with autologous bone marrow cells // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2005. Vol. 129. № 6. P. 1330–8.
    Rufaihah A.J., Huang N.F., Kim J., Herold J., Volz K.S., Park T.S., Lee J.C., Zambidis E.T., Reijo-Pera R., Cooke J.P. Human induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells exhibit functional heterogeneity // Am. J. Transl. Res. 2013. Vol. 5. № 1. P. 21–35.
    Nolan D.J., Ginsberg M., Israely E., Palikuqi B., Poulos M.G., James D., Ding B.-S., Schachterle W., Liu Y., Rosenwaks Z., Butler J.M., Xiang J., Rafii A., Shido K., Rabbany S.Y., Elemento O., Rafii S. Molecular signatures of tissue-specific microvascular endothelial cell heterogeneity in organ maintenance and regeneration // Dev. Cell. 2013. Vol. 26. № 2. P. 204–19.
    Павлова С.В., Перовский П.П., Чепелева Е.В., Малахова А.А., Дементьева Е.В., Покушалов Е.А., Сухих Г.Т., Закиян С.М. Характеристика кардиальных культур клеток, полученных из экспланта сердечной мышцы человека // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2013. № 3. С. 132–140
    Couffinhal T., Silver M., Zheng L.P., Kearney M., Witzenbichler B., Isner J.M., Mouse model of angiogenesis // Am. J. Pathol. 1998. Vol. 152. № 6. P. 1667–79.
    Yamahara K., Sone M., Itoh H., Yamashita J.K., Yurugi-Kobayashi T., Homma K., Chao T.-H., Miyashita K., Park K., Oyamada N., Sawada N., Taura D., Fukunaga Y., Tamura N., Nakao K. Augmentation of neovascularization [corrected] in hindlimb ischemia by combined transplantation of human embryonic stem cells-derived endothelial and mural cells // PLoS One. 2008. Vol. 3. № 2. P. e1666.
    Lai W.-H., Ho J.C.Y., Chan Y.-C., Ng J.H.L., Au K.-W., Wong L.-Y., Siu C.-W., Tse H.-F. Attenuation of hind-limb ischemia in mice with endothelial-like cells derived from different sources of human stem cells // PLoS One. 2013. Vol. 8. № 3. P. e57876.
    S.H. Bhang, Lee S., Lee T.-J., La W.-G., Yang H.-S., Cho S.-W., Kim B.-S. Three-dimensional cell grafting enhances the angiogenic efficacy of human umbilical vein endothelial cells // Tissue Eng. 2012. Part A. Vol. 18. № 3–4. P. 310–9.
    Chan B.P., Leong K.W. Scaffolding in tissue engineering: general approaches and tissue-specific considerations // Eur. Spine J. 2008. Vol. 17. Suppl 4. P. 467–79.
    Rosenbaum A.J., Grande D.A., Dines J.S. The use of mesenchymal stem cells in tissue engineering: A global assessment // Organogenesis. 2008. Vol. 4. № 1. P. 23–7.