РОЛЬ ЦИТОКИНОВ, СЕКРЕТИРУЕМЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫМИ СТВОЛОВЫМИ КЛЕТКАМИ, В СТИМУЛЯЦИИ ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕРАЦИИ МОЗГА

DOI: https://doi.org/None

М.Г. Ратушняк (1, 2), С.Е. Северин (1, 2), член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор 1-Научно-исследовательский центр «Курчатовский институт», Российская Федерация, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1; 2-Первый Московский государственный медицинский университет И.М. Сеченова, Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2 E-mail: [email protected]

Обзор посвящен анализу результатов экспериментальных исследований, касающихся изучения защитного действия мезенхимальных стволовых клеток (МСК) при повреждении мозга. Рассматриваются два механизма действия МСК: 1-й связан с возможностью МСК дифференцироваться в клетки поврежденного органа, что приведет к ускорению регенерации повреждения благодаря появлению новых полноценных клеток; 2-й механизм может быть связан с действием регуляторных факторов, которые могут секретировать МСК. В обзоре рассматривается именно роль секретируемых МСК цитокинов в стимуляции процессов регенерации повреждений мозга. МСК стимулировали процессы регенерации при черепно-мозговых травмах, инсульте, болезни Паркинсона и аутоиммунных заболеваниях. Показано, что МСК секретируют множество факторов, обладающих прои противовоспалительными свойствами и другими типами биологической активности. Их совокупность получила название секретома МСК. Важнейшими регуляторными факторами, секретируемыми МСК, являются цитокины (IL4 , IL10, NGF, BDNF, FGF, IGF, VEGF, TNFα), а также белки, липиды и разные типы РНК экзосом. Именно эти факторы могут оказывать терапевтическое действие непосредственно на поврежденные клетки либо опосредованно, действуя сначала на иммунную систему.
Ключевые слова: 
мезенхимальные стволовые клетки, культуры клеток, кондиционированная среда, цитокины, ростовые факторы, секретомы, экзосомы
Для цитирования: 
Ратушняк М.Г., Северин С.Е. РОЛЬ ЦИТОКИНОВ, СЕКРЕТИРУЕМЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫМИ СТВОЛОВЫМИ КЛЕТКАМИ, В СТИМУЛЯЦИИ ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕРАЦИИ МОЗГА. Молекулярная медицина, 2017; (1): -

Список литературы: 
  1. Baraniak P.R., McDevitt T.C. Stem cell paracrine actions and tissue regeneration Regen. Med. 2010; 5: 121–43.
  2. Barhum Y., Gai-Castro S., Bahat-Stromza M., Barzilay R., Melamed E., Offen D. Intracerebroventricular transplantation of human mesenchymal stem cells induced to secrete neurotrophic factors attenuates clinical symptoms in a mouse model of multiple sclerosis. J. Mol. Neurosci. 2010; 41: 129–37.
  3. Blurton-Jones M., Kitazawa M., Martinez-Coria H., Castello N.A., Muller F.J., Loring J.F., Yamasaki T.R., Poon W.W., Green K.N., LaFerla F.M. Neural stem cells improve cognition via BDNF in a transgenic model of Alzheimer disease. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009; 106: 13594–9.
  4. Bacigaluppi M., Pluchino S., Peruzzotti-Jametti L., Kilic E., Kilic U., Salani G., Brambilla E., West M.J., Comi G., Martino G., Hermann D.M. Delayed postishaemic neuroprotection following systemic neural stem cell transplantation involves multiple mechanisms. Brain. 2009; 132: 2239–21.
  5. Drago D., Cossetti C., Iraci N., Gaude E., Musco G., Bachi A., Pluchino S. The stem cell secretome and its role in brain repair. Biochimie, 2013; 95 (12): 2271–85
  6. Shi Y., Su J., Roberts A.I., Shou P., Rabson A.B., Ren G. How mesenchymal stem cells interact with tissue immune responses. Trends Immunol. 2012; 33: 136–43.
  7. Friedenstein A.J., Deriglasova U.F., Kulagina N.N., Panasuk A.F., Rudakowa S.F., Luria E.A., Rudakow I.A. Precursors for fibroblasts in different populations of hematopoietic cells as detected by the in vitro colony assay method. Exp. Hematol. 1974; 2: 83–92.
  8. Lees J.S., Sena E.S., Egan K.J., Antonic A., Koblar S.A., Howells D.W., Macleod M.R. Stem cell-based therapy for experimental stroke: a systematic review and meta-analysis. Int. J. Stroke. 2012; 7: 582–8.
  9. Shi S., Gronthos S.S. Perivascular niche of postnatal mesenchymal stem cells in human bone marrow and dental pulp. J. Bone Miner. Res. 2003; 18: 696–704.
  10. Abumaree M.H., Al Jumah M.A., Kalionis B., Jawdat D., Al Khaldi A., AlTalabani A.A., Knawy B.A. Phenotypic and functional characterization of mesenchymal stem cells from chorionic villi of human term placenta. Stem Cell Rev. 2012; 9: 16–31.
  11. Suk-Kee Tae, Seok-Hyn Lee, Jae-Sik Park and Gun-Il Im. Mesenchymal stem cells for tissue engineering and regenerative medicine. Biomed.Mater. 2006; 1: 63–71.
  12. Zhao Lei, Lin Yongda, Ma Jun, Sun Yingyu, Zeng Shaoju, Zhang Xinwen, Zuo Mingxue. Culture and neural differentiation of rat bone marrow mesenchymal stem cells in vitro. Cell Biology International. 2007; 31: 916-923.
  13. Zuk P.A., Zhu M., Ashjian P., De Ugarte D.A., Huang J.I., Mizuno H., Alfonso Z.C., Fraser J.K., Benhaim P., Hedrick M.H. Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol. Biol. Cell. 2002;13: 4279–95.
  14. Erices A., Conget P., Minguell J.J. Mesenchymal progenitor cells in human umbilical cord blood. Br. J. Haematol. 2000; 109: 235–42.
  15. Salgado A.J., Fraga J.S., Mesquita A.R., Neves N.M., Reis R.L., Sousa N. Role of human umbilical cord mesenchymal progenitors conditioned media in neuronal/glial cell densities, viability, and proliferation. Stem Cells Dev. 2010; 19: 1067–74.
  16. Zhang J., Li Y., Chen J., Cui Y., Lu M., Elias S.B., Mitchell J.B., Hammill L., Vanguri P., Chopp M. Human bone marrow stromal cell treatment improves neurological functional recovery in EAE mice. Exp. Neurol. 2005; 195: 16–26.
  17. Egashira Y., Sugitani S., Suzuki Y., Mishiro K., Tsuruma K., Shimazawa M., Yoshimura S., Iwama T., Hara H. The conditioned medium of murine and human adipose-derived stem cells exerts neuroprotective effects against experimental stroke model. Brain Res. 2012; 1461: 87–95.
  18. Wei X., Du Z., Zhao L., Feng D., Wei G., He Y., Tan J., Lee W.H., Hampel H., Dodel R., Johnstone B.H., March K.L., Farlow M.R., Du Y. IFATS collection: the conditioned media of adipose stromal cells protect against hypoxiae ischemia-induced brain damage in neonatal rats. Stem Cells. 2009; 27: 478–88.
  19. Constantin G., Marconi S., Rossi B., Angiari S., Calderan L., Anghileri E., Gini B., Bach S.D., Martinello M., Bifari F., Galie M., Turano E., Budui S., Sbarbati A., Krampera M., Bonetti B. Adipose-derived mesenchymal stem cells ameliorate chronic experimental autoimmune encephalomyelitis. Stem Cells. 2009; 27 (10): 2624–35.
  20. Wang F., Yasuhara T., Shingo T., Kameda M., Tajiri N., Yuan W.J., Kondo A., Kadota T., Baba T., Tayra J.T., Kikuchi Y., Miyoshi Y., Date I. Intravenous administration of mesenchymal stem cells exerts therapeutic effects on parkinsonian model of rats: focusing on neuroprotective effects of stromal cell-derived factor-1alpha. BMC Neurosci. 2010; 11: 52.
  21. Galindo L.T., Filippo T.R., Semedo P., Ariza C.B., Moreira C.M., Camara N.O., Porcionatto M.A. (2011). Mesenchymal stem cell therapy modulates the inflammatory response in experimental traumatic brain injury Neurol. Res. Int. 2011; 2011: 564–89.
  22. Venetsanou K., Vlachos K., Moles A., Fragakis G., Fildissis G., Baltopoulos G. Hypolipoproteinemia and hyperinflammatory cytokines in serum of severe and moderate traumatic brain injury (TBI) patients. European Cytokine Network. 2007; 18 (4): 206–9.
  23. McCoy M.K., Martinez T.N., Ruhn K.A., Wrage P.C., Keefer E.W., Botterman B.R., Tansey K.E., Tansey M.G. Autologous transplants of Adipose- Derived Adult Stromal (ADAS) cells afford dopaminergic neuroprotection in a model of Parkinson’s disease. Exp. Neurol. 2008; 210: 14–29.
  24. Yu Bo, Zhang X., Li X., Exosomes Derived from Mesenchymal Stem Cells. Int. J. Mol. Sci. 2014, 15: 4142–57.
  25. Zhang Y., Chopp M., Meng Y., Katakowski M., Xin H., Mahmood A., Xiong Y. Effect of exosomes derived from multipluripotent mesenchymal stromal cells on functional recovery and neurovascular plasticity in rats after traumatic brain injury. J. Neurosurg. 2015, 16: 1–12.