Том 19 № 4-2 (2015): Клеточные технологии в кардиологии (спецвыпуск)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Разработка клеточных технологий для создания клеточно-наполненных сосудистых трансплантатов

PDF
  • И. Захарова,
  • М. Живень,
  • Ш. Саая,
  • А. Шевченко,
  • А. Струнов,
  • Л. Иванова,
  • А. Карпенко,
  • Е. Покушалов,
  • С. Закиян
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
DOI: https://doi.org/10.21688/1681-3472-2015-4-2-43-54

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

Copyright (c) 2016 Захарова И.С., Живень М.К., Саая Ш.Б., Шевченко А.И., Струнов А.А., Иванова Л.Н., Карпенко А.А., Покушалов Е.А., Закиян С.М

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

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.

PDF

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.
  2. Duncan D.R., Breuer C.K. Challenges in translating vascular tissue engineering to the pediatric clinic // Vasc. Cell. 2011. Vol. 3. № 1. P. 23.
  3. Foster E.D., Kranc M.A. Alternative conduits for aortocoronary bypass grafting // Circulation. 1989. Vol. 79. № 6. Pt 2. P. I34–9.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Nugent H.M., Edelman E.R. Tissue engineering therapy for cardiovascular disease // Circ. Res. 2003. Vol. 92. № 10. P. 1068–78.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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.
  21. 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.
  22. 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.