Сравнительная характеристика стволовых клеток сердца, полученных из миокарда детей и взрослых

Стволовые клетки миокарда человека являются перспективным источником для клеточной терапии сердечно-сосудистых заболеваний и являются предметом активного изучения. Тем не менее стволовые клетки миокарда детей являются практически неизученными. Целью работы было получение стволовых клеток миокарда из небольших (1-3 мм) образцов тканей от пациентов детского возраста, характеристика этих клеток, сравнение их со стволовыми клетками миокарда взрослого в отношении их пролиферативного и дифференцировочного потенциала. Из образцов детского миокарда, полученных в ходе коррекции врожденных пороков сердца, путем ферментативной диссоциации ткани получали линии пролиферирующих клеток; проводили их фенотипирование при помощи проточной цитометрии, методов полуколичественной и количественной полимеразной цепной реакции; оценку их пролиферативного и дифференцировочного потенциала при помощи индукции дифференцировки в кардиогенном, направлениях. Было получено пять линий стволовых клеток сердца. Полученные линии интенсивно пролиферировали, экспрессировали маркеры кардиогенного происхождения и имели потенциал к дифференцировке в нескольких направлениях. Полученные клетки были сходны по характеристикам с описанными ранее клетками, получаемыми из миокарда взрослого человека. Результаты проведенного исследования указывают на то, что существует возможность получения линий клеток из небольших образцов ткани детского миокарда, остающихся в ходе операций по коррекции врожденных пороков сердца. Эти клетки представляют собой гетерогенную популяцию, имеющую мультипотентные свойства, имеют фенотипические характеристики, сходные с клетками, получаемыми из миокарда взрослого, высокий регенеративный потенциал, способность к кардиогенной дифференцировке.

стволовые клетки, кардиомиоциты, миокард, progenitor cells, cardiomyocytes, myocardium

1. Худяков А.А., Курапеев Д.И., Костарева А.А., Малашичева А.Б. Сравнение эффективности методов получения функционально активных кардиомиоцитов человека // Гены и клетки. 2013. Т. 8. № 2. С. 47-55.

2. Худяков А.А., Курапеев Д.И., Костарева А.А., Малашичева А.Б. Получение предшественников кардиомиоцитов человека из ткани миокарда // Трансляцион. мед. 2013. № 1. С. 17-20.

3. Головкин А.С., Великанова Е.А., Матвеева В.Г. и др.. Динамика сывороточного уровня ростовых факторов при терапии инфаркта миокарда стволовыми мезенхимальными клетками в эксперименте // Гены и клетки. 2011. Т. 6. № 2. С. 43-47.

4. Beltrami A., Barlucchi L., Torella D. et al. Adult cardiac stem cells are multipotent and support myocardial regeneration // Cell. 2003. Vol. 114. P. 763-776. doi: 10.1016/S0092-8674(03)00687-1.

5. Bergmane I., Lacis A., Lubaua I. et al. Follow-up of the patients after stem cell transplantation for pediatric dilated cardiomyopathy // Pediatr Transplant. 2013. Vol. 17. № 3. P. 266-270. doi: 10.1111/petr.12055.

6. Bollini, S., Smart, N., Riley, P. R. X Resident cardiac progenitor cells: At the heart of regeneration // Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2009. Vol. 50. № 2. P. 296-303. URL: http://doi.org/10.1016/j.yjmcc (дата обращения 07.06.2010).

7. Chen W., Baily J., Corselli M., Diaz M. et al. Human myocardial pericytes: multipotent mesodermal precursors exhibiting cardiac specificity // Stem. Cells. 2015. Vol. 33. № 2. P. 557-573. doi: 10.1002/stem.1868.

8. Davis D., Zhang Y., Smith, R. et al. Validation of the cardiosphere method to culture cardiac progenitor cells from myocardial tissue // PLoS ONE. 2009. Vol. 4. № 9. URL: http://doi.org/10.1371/journal.pone.0007195.

9. Delewi R., van der Laan A., Robbers L., Hirsch A. Long term outcome after mononuclear bone marrow or peripheral blood cells infusion after myocardial infarction // Heart. 2015. Vol. 101. № 5. P. 363-368. doi: 10.1136/heartjnl-2014-305892.

10. Goichberg P., Chang J., Liao R., Leri A. Cardiac stem cells: biology and clinical applications // Antioxid Redox Signal. 2014. Vol. 21. № 14. P. 2002-2017. doi: 10.1089/ars.2014.5875.

11. Gude, N., Joyo, E., Toko, H. et al. Notch activation enhances lineage commitment and protective signaling in cardiac progenitor cells // Basic Research in Cardiology. 2015. Vol. 110. P. 29. URL: http://doi.org/10.1007/s00395-015-0488-3.

12. Ishigami S., Ohtsuki S., Tarui S. et al. Intracoronary autologous cardiac progenitor cell transfer in patients with hypoplastic left heart syndrome: the TICAP prospective phase 1 controlled trial // Circ Res. 2015. Vol. 116. № 4. P. 653-664. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.304671.

13. Kawaguchi N., Nakanishi T. Cardiomyocyte regeneration // Cells. № 2. Р. 67-82. URL: http://doi.org/10.3390/cells2010067.

14. Keith M., Bolli R. "String Theory" of c-kitpos Cardiac Cells: A New Paradigm Regarding the Nature of These Cells That May Reconcile Apparently Discrepant Results // Circulation Research. 2015. Vol. 116. P. 1216-1230. http://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.116.305557.

15. Koudstaal S., Jansen Of Lorkeers S., Gaetan R. Concise review: heart regeneration and the role of cardiac stem cells // Stem. Cells Transl. Med. 2013. Vol. 2. № 6. P. 434-443.

16. Li T.S., Cheng K., Lee S.T. et al. Cardiospheres recapitulate a niche like microenvironment rich in stemness and cell matrix interactions, rationalizing their enhanced functional potency for myocardial repair // Stem Cells. 2010. Vol. 28. № 11. P. 2088-2098.

17. Peral S., Burkhart H., Nelson T. Utilization of stem cells to treat congenital heart disease: hype and hope // Curr Opin Pediatr. 2014. Vol. 26. № 5. P 553-560. URL: doi: 10.1097/MOP.0000000000000138.

18. Smits A.M., van Vliet P., Metz et al. Human cardiomyocyte progenitor cells differentiate into functional mature cardiomyocytes: an in vitro model for studying human cardiac physiology and pathophysiology // Nature Protocols. 2009 Vol. 4. P. 232-243. URL: http://doi.org/10.1038/nprot.2008.229.