Диссертация (1151568), страница 5
Текст из файла (страница 5)
SVF так же содержит определенное количествоциркулирующих кровяных клеток, таких, как лейкоциты и эритроциты.Клетки SVF получили название «стволовые и регенеративные клеткижировой ткани» (Adipose-DerivedStemandRegenerativeCells -ADRCs). Былопоказано, что фибробласто-подобные стромальные клетки, полученные излипоаспиратов, способны дифференцироваться в различные клеточныелинии (Zuketal., 2002, Yoshimuraetal., 2006). Согласно рекомендациямМеждународного общества по применению технологий с жировой тканью,для данных клеток принято определение "стволовые клетки из жировойткани" (Adipose-DerivedStemCells – ADSCs). Содержание ADSCs средиобщей популяции клеток SVF варьирует от 1 до 5%, в зависимости отисточникаткани-жироваятканьвобластиживотанаиболеепредпочтительна для липоаспирации с целью получения ADSCs [133].В жировой ткани ADSCs предположительно локализуются междуадипоцитами (соприкасаясь с капиллярами) на стенках сосудов или всоединительной ткани, большая часть из них локализуется периваскулярно[134].22Известно, что время обновления адипоцитов составляет от 2 до 10 лет и,послеапоптоза,онизамещаютсяследующимпоколениемклеток,происходящим от ADSCs.
ADSCs являются пролиферирующей клеточнойпопуляцией и основным источником жировой ткани, например, привосстановительных процессах после ишемических повреждений, или приувеличении объема жировой ткани, вызванным внешним воздействием.Процессы роста или атрофии жировой ткани базируются на балансе междунекрозом/апоптозомадипоцитов и адипогенезом, осуществляемым ADSCs –эти регенеративные и дегенеративные процессы всегда сопровождаютсяремоделированием капилляров[130].ВнастоящеевремяиммунофенотипADSCsхорошоизучен.Исследования показали, что свежевыделенные ADSCs клетки имеют фенотипCD31-, CD34+, CD45-, CD90+, CD105-, СD146- и включают в себя несколькосубпопуляций. После 2-4 пассажей стабилизируется экспрессия маркераCD105.
В культуре ADSCs синтезируют белки адгезии, рецепторныемолекулы, белки внеклеточного матрикса [134].Сравнительный анализ профилей экспрессии поверхностных маркеров вкультурах мезенхимальных стволовых клеток костного мозга (кмМСК)и болезней стволовых клеток жировой ткани показал их значительноесходство. По общему фенотипу кмМСК и ADSCs на 90% подобны другдругу. Однако, в сравнении с кмМСК,ADSCs экспрессируют более высокийпроцент маркера CD34 [114]. Кроме того, количество ADSCs среди общейпопуляции клеток SVF составляют около 1–5 %, в то время как кмМСК васпирате костного мозга — лишь 0,005–0,01 %.
Важным преимуществомADSCs является тот факт, что их выделение гораздо безопаснее и менеетравматично, чем процесс получения МСК из костного мозга[129].Показано, что ADSCs могут дифференцироваться invitro не только вклеткимиоциты,мезодермальногоостеоциты,происхожденияхондроциты)но(адипоциты,и,например,фибробласты,внейроны,23кардиомиоциты,гепатоциты,эндокринныепанкреатическиеиэндотелиальные клетки[3,4].Следует отметить, что ADSCs обладают значительной секреторнойактивностью.
Они продуцируют широкий спектр проангиогенных факторов,включая ряд цитокинов и факторов роста: FGF, HGF, VEGF, TGF, GM-CSF,IL-6, -8, -17, NGF, TIMP-1 и -2, ангиогенин, ангиопоэтин-1, плацентарныйфактор роста [79].В силу этой особенности ADSCs оказывают паракринноедействие на васкуляризацию в области их присутствия, что было доказано вэкспериментальноймоделиишемиитазовыхконечностей(Caoetal.,2005).Кроме того показано, что ADSCs способны дифференцироваться вваскулярные эндотелиальные клетки [102].Таким образом, существует четыре основных функции ADSCs,подтвержденные клиническими исследованиями [134]:дифференцировка в адипоциты и регенерация жировой ткани ;дифференцировка в васкулярные эндотелиальные клетки и, возможно, вперициты, что приводит к усилению ангиогенеза;выделение факторов роста, таких как HGF и SDF-1 в ответ наповреждения, гипоксию или другие условия, влияющие на окружающиеткани [108];их существование, как пула прогениторных клеток.В офтальмологической практике с целью восстановления целостноститканей глаза SVF ранее не применяли, но, учитывая регенераторные свойстваданноготипаклеточногопродукта,экспериментальное исследованиенамибылорешенопровестиего регенераторной активности ивоздействии на орган зрения в сравнении с другими типами стволовыхклеток.24Стволовые клетки лимбаЭпителий роговицы находится в состоянии динамического равновесия,посколькутерминальнодифференцированныеповерхностныеклеткиподвергаются апоптозу и постоянно слущиваются в слезный пул в результатемигания век.Предполагают, что лимбальные папиллярные структуры (palisades ofVogt) являются генеративным органом для эпителиальных клеток роговицы[18].Всоставелимбальногобазальногоэпителияприсутствуютдифференцирующиеся клетки эпителия роговицы.
Эпителиальные клеткисодержат различные типы кератинов, некоторые из них обнаруживаютвысокий уровень дифференцировки, тогда как другие находятся в менеедифференцированном состоянии. Дифференциальная экспрессия кератиновпозволяет различать популяции клеток в соответствии с их уровнемдифференцировки, хотя пока не выявлены маркеры лимбальных стволовыхклеток. 64 кД кератин К3 является специфичным для роговицы, онобнаруживается в супрабазальном эпителии лимба и во всем эпителиироговицы, но не экспрессируется ни в лимбальном базальном эпителии, ни всоседней бульбарной конъюнктиве.
В лимбальном базальном эпителииотсутствует также экспрессия специфичного для роговицы кератина К12[8].Лимбальный базальный эпителий содержит клетки, которые обладаютпролиферативными характеристиками стволовых клеток. Они отвечают наповреждения центральной роговицы и опухолевые агенты. Базальные клеткиболее активны в отношении синтеза ДНК. Мечение показывает, что этиклетки обладают продолжительным клеточным циклом и устойчивы кдействию индуцирующих дифференцировку факторов[7].Поврежденияроговицысопровождаютсяврастаниемэпителияконъюнктивы, васкуляризацией, и хроническим воспалением, которые25указывают на недостаточность стволовых клеток.
Это подтвержденоэкспериментально удалением лимбального эпителия роговицы[8].На локализацию стволовых клеток в лимбе указывает и относительноболее частое возникновение здесь новообразований[75].Вместестем,указанныефакторысоздаютопределенныефункциональные преимущества. Эпителий центральной части роговицыпрозрачен, его базальные клетки лишены пигмента и следовательно высокочувствительны к повреждениям солнечными лучами. Базальные клеткилимбальной области пигментированы и хорошо защищены. Прозрачностьроговицыобеспечиваюттакжегладкиеэпителиально-стромальныесоединения. Это минимальное закрепление делает эпителий роговицычувствительнымквоздействиюизвне.Лимбальныйэпителийхарактеризуется устойчивостью к экзогенным воздействиям, он обладаетвысоко ундулирующими эпителиально-стромальными соединениями[9].Важнымотличиемлимбаотцентральнойроговицыявляетсяприсутствие сосудов, происходящих из палисадов Vogt, которые питают иобеспечивают взаимодействие с цитокинами.
В базальных клетках лимбаболее высокие концентрации цитохром-оксидазы, Na+-К+-АТФазы икарбоксиангидразы.распределениииИмеютсяконцентрациитакжерегиональныерегуляторныхфакторов,различиятакихвкакретиноевая кислота, концентрационные градиенты которой выполняютрегуляторную функцию [13, 40].Недифференцированные клетки лимба содержат высочайшие уровнирецепторов эпителиального фактора роста[2]. Предполагают, что высокиеуровни EGFR могут ингибировать дифференцировку и поддерживатьпролиферативныйпотенциал.Влимбальныхэпителиальныхклеткахвыявлена также повышенная концентрация альфа-энолазы. Существуетмнение, что он может быть маркером стволовых клеток роговицы.Компоненты промежуточных филаментов, виметин и кератин 19, также26обнаружены в лимбе.
Промежуточные филаменты участвуют в поддержанииклеточной архитектуры [96].Два белка щелевых соединений идентифицированы в эпителиироговицы. Однако, лимбальные стволовые клетки их лишены. Базальнаямембрана лимба отличается от базальной мембраны центральной роговицы, вней усилена адгезивность клеток, она содержит большое количествоколлагена типа IV, который отсутствует в центральной роговице, изакрепляющих фибрилл, а также имеет грубую ундулирующую поверхность,усиливающую адгезию клеток. Эти различия указывают на то, что базальнаямембрана также может влиять на дифференцировку стволовых клеток внише, содержащей высокий уровень коллагена IV типа и низкий уровенькератина 3 [127].В литературе нами обнаружены публикации о введении аллогенныхлимбальныхстволовыхклеток(ЛСК)послеихпредварительногокультивирования.