Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Резидентные стволовые и прогениторные клетки сердца: морфофункциональные свойства и перспективы практического использования


https://doi.org/10.29235/1029-8940-2019-64-4-499-512

Полный текст:


Аннотация

Проведен анализ литературных данных по одной из актуальных проблем современной клеточной биофизики и биотехнологии – стволовым клеткам сердца, участвующим в процессах репарации сердечной мышцы после ее повреждения в результате инфаркта миокарда. Рассмотрены биологические свойства и потенциальная способность резидентных мезенхимальных и прогениторных клеток сердца участвовать в репарационных процессах поврежденных кардиомиоцитах (КМЦ). Приводятся последние данные по испытаниям репарационной активности указанных клеток и их комбинаций на экспериментальных животных и пациентах. Обсуждаются подходы для повышения эффективности клеточных методов репарации поврежденных КМЦ.


Об авторе

И. Д. Волотовский
Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси
Беларусь

Волотовский Игорь Дмитриевич – академик, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией

ул. Академическая, 27, 220073, г. Минск



Список литературы

1. Concise review: is cardial cell therapy dead? Embarrassing trial outcomes and direction for the future / J.-N. Tang [et al.] // Stem Cells Transl. Med. – 2018. – Vol. 7, N 4. – P. 354–359. https://doi.org/10.1002/sctm.17-0196

2. Стволовые клетки сердца / К. А. Рубина [и др.] // Биология стволовых клеток и клеточные технологии / под ред. М. А. Пальцева. – Т. 2. – М., 2009. – С. 75–99.

3. Резидентные стволовые клетки сердца / К. В. Дергилев [и др.] // Аутологичные стволовые клетки: экспериментальные исследования и перспективы клинического применения / под ред. В. А. Ткачука. – М., 2009. – С. 383–428.

4. Evidence for cardiomyocyte renewal in humans / O. Bergmann [et al.] // Science. – 2009. – Vol. 324, N 5923. – P. 98– 102. https://doi.org/10.1126/science.1164680

5. Evidence from a genetic fate-mapping study that stem cells refresh adult mammalian cardiomyocytes after injury / P. C. Hsieh [et al.] // Nat. Med. – 2007. – Vol. 13, N 8. – P. 970–974. https://doi.org/10.1038/nm1618

6. Evidence that human cardiac myocytes divide after myocardial infarction / A. P. Beltrami [et al.] // N. Engl. J. Med. – 2001. – Vol. 344, N 23. – P. 1750–1757. https://doi.org/10.1056/nejm200106073442303

7. Clonality of mouse and human cardiomyogenesis in vivo / T. Hosoda [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2009. – Vol. 106, N 40. – P. 17169–17174. https://doi.org/10.1073/pnas.0903089106

8. Myocyte death and renewal: modern concepts of cardiac cellular homeostasis / G. M. Ellison [et al.] // Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. – 2007. – Vol. 4, N 1. – P. S52–S59. https://doi.org/10.1038/ncpcardio0773

9. Adult cardiac stem cell aging: a reversible stochastic phenomenon? / E. Cianflone [et al.] // Oxid. Med. Cell. Longev. – 2019. – Vol. 2019. – Art. 5813147. https://doi.org/10.1155/2019/5813147

10. C-kit позитивные резидентные стволовые клетки миокарда у больных ишемической болезнью сердца / К. В. Дергилев [и др.] // Стволовые клетки и регенеративная медицина / под ред. В. А. Ткачука. – М., 2012. – C. 107–138.

11. Stem cells in regenerative cardiology / S. Arbatli [et al.] // Cell Biology and Translational Medicine / ed. K. Turksen. – Cham, 2018. – Vol. 1. – P. 37–53. – (Advances in Experimental Medicine and Biology ; Vol. 1079).

12. Functional cardiomyocytes derived from Isl1 cardiac progenitors via Bmp4 stimulation / E. Cagavi [et al.] // PLoS ONE. – 2014. – Vol. 9, N 12. – P. e110752. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0110752

13. Cardiac stem cells and the failing heart / P. Anversa [et al.] // Cardiovascular regeneration and stem cell therapy / ed. : A. Leri, P. Anversa, W. H. Frishman. – Malden, 2007. – P. 201–211.

14. Le, T. Y. L. Cardiac progenitor cells for heart repair / T. Y. L. Le, J. J. H. Chong // Cell Death Discov. – 2016. – Vol. 2. – Art. 16052. https://doi.org/10.1038/cddiscovery.2016.52

15. Adult cordial stem cells are multipotent and support myocardial regeneration / A. P. Beltrami [et al.] // Cell. – 2003. – Vol. 114, N 6. – P. 763–776. https://doi.org/10.1016/S0092-8674(03)00687-1

16. OPLA scaffold, collagen I, and horse serum induce a higher degree of myogenic differentiation of adult rat cordial stem cells / V. Di Felice [et al.] // J. Cell Physiol. – 2009. – Vol. 221, N 3. – P. 729–739. https://doi.org/10.1002/jcp.21912

17. Sca1-derived cells are a source of myocardial renewal in the marine adult heart / S. Uchida // Stem Cell Reports. – 2013. – Vol. 1, N 5. – P. 397–410. https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2013.09.004

18. Postnatal isl-1+ cardioblasts enter fully differentiated cardiomyocyte lineages / K.-L. Laugwitz [et al.] // Nature. – 2005. – Vol. 433, N 7026. – P. 647–653. https://doi.org/10.1038/nature03215

19. Cordial regeneration by resident stem and progenitor cells in the adult heart / S. Lyngbaek [et al.] // Basic Res. Cardiol. – 2007. – Vol. 102, N 2. – P. 101–114. https://doi.org/10.1007/s00395-007-0638-3

20. Isolation and expansion of adult cordial stem cells from human and marine heart / E. Messina [еt al.] // Circ. Res. – 2004. – Vol. 95, N 9. – P. 911–921. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000147315.71699.51

21. Molecular basis for Flk-1 expression in hemato-cardiovascular progenitors in the mouse / H. Ishitobi [et al.] // Development. – 2011. – Vol. 138, N 24. – P. 5357–5368. https://doi.org/10.1242/dev.065565

22. The adult human heart as a source for stem cells: repair strategies with embryonic-like progenitor cells / H. C. Ott [et al.] // Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. – 2007. – Vol. 4, N S1. – P. S27–S39. https://doi.org/10.1038/ncpcardio0771

23. Meis1 regulates postnatal cardiomyocyte cell cycle arrest / A. I. Mahmoud [et al.] // Nature. – 2013. – Vol. 497, N 7448. – P. 249–253. https://doi.org/10.1038/nature12054

24. Endogenous cardiac stem cells / L. Barile [et al.] // Prog. Cardiovasc. Dis. – 2007. – Vol. 50, N 1. – P. 31–48. https://doi.org/10.1016/j.pcad.2007.03.005

25. Cardiac stem cells and their niches / A. Lеri [et al.] // Cardiovascular regeneration and stem cell therapy / ed. : A. Leri, P. Anversa, W. H. Frishman. – Malden, 2007. – P. 87–94.

26. Плотников, Е. Ю. Стволовые клетки в регенеративной терапии сердечных заболеваний: роль межклеточных взаимодействий / Е. Ю. Плотников, Д. Б. Зоров, Г. Т. Сухих // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. – 2009. – Т. 4, № 1. – С. 43–49.

27. Enhancement of functionality and therapeutic efficacy of cell-based therapy using mesenchymal stem cells for cardiovascular disease / C. W. Yun [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2019. – Vol. 20, N 4. – P. E982. https://doi.org/10.3390/ijms20040982

28. Chase, M. W. Multiple disseminated granulomata in sensitized guinea pigs / M. W. Chase // Ryumachi. – 1975. – Vol. 15, N 4. – P. 389–390.

29. Cardiac stem cells in patients with ischemic cardiomyopathy (SCIPIO): initial results of a randomized phase 1 trial / R. Bolli [et al.] // Lancet. – 2011. – Vol. 378, N 9806. – P. 1847–1857. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(11)61590-0

30. Intracoronary cardiosphere-derived cells for heart regeneration after myocardial infarction (CADUCEUS): a prospective, randomized phase 1 trial / R. R. Makkar [et al.] // Lancet. – 2012. – Vol. 379, N 9819. – P. 895–904. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(12)60195-0

31. Comprehensive proteomic analysis of mesenchymal stem cell exosomes reveals modulation of angiogenesis via nuclear factor-kappa B signaling / J. D. Anderson [et al.] // Stem Cells. – 2016. – Vol. 34, N 3. – P. 601–613. https://doi.org/10.1002/stem.2298

32. Autologous bone marrow stem cells to treat acute myocardial infarction: a systematic review / E. Martin-Rendon [et al.] // Eur. Heart J. 2008. – Vol. 29, N 15. – P. 1807–1818. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehn220

33. Mitochondrial transfer between cells can rescue aerobic respiration / J. L. Spees [et al.] // Proc. Nat. Acad. Sci. – 2006. – Vol. 103, N 5. – P. 1283–1288. https://doi.org/10.1073/pnas.0510511103

34. Huang, K. A new era of cardiaс cell therapy: opportunities and challenges / K. Huang, S. Hu, K. Cheng // Adv. Health. Mater. – 2019. – Vol. 8, N 2. – P. e1801011. https://doi.org/10.1002/adhm.201801011

35. Multitarget strategies to reduce myocardial ischemia/reperfusion injury: JACC review topic of the week / S. M. Davidson [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. – 2019. – Vol. 73, N 1. – P. 89–99. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.09.086

36. Raposo, G. Extracellular vesicles: exosomes, microvesicles, and friends / G. Raposo, W. Stoorvogel // J. Cell Biol. – 2013. – Vol. 200, N 4. – P. 373–383. https://doi.org/10.1083/jcb.201211138

37. Regenerative cardiovascular therapies: stem cells and beyond / B. Wernly [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2019. – Vol. 20, N 6. – Pii E1420. https://doi.org/10.3390/ijms20061420

38. MiR-138 promotes induced pluripotent stem cell generation through the regulation of the p53 signaling / D. Ye [et al.] // Stem Cells. – 2012. – Vol. 30, N 8. – P. 1645–1654. https://doi.org/10.1002/stem.1149

39. Overexpression of microRNA-1 promotes cardiomyocyte commitment from human cardiovascular progenitors via suppressing WNT and FGF signaling pathways / T.-Y. Lu [et al.] // J. Mol. Cell. Cardiol. – 2013. – Vol. 63. – P. 146–154. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2013.07.019

40. Human mesenchymal stem cells reprogram adult cardiomyocytes toward a progenitor-like state through partial cell fusion and mitochondria transfer / A. Acquistapace [et al.] // Stem Cells. – 2011. – Vol. 29, N 5. – P. 812–824. https://doi.org/10.1002/stem.632


Дополнительные файлы

Просмотров: 37

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-8940 (Print)
ISSN 2524-230X (Online)