Production of growth factors, pro – and anti-inflammatory cytokines by postnatal MMSCs from various tissue sources during in vitro co-cultivation with immunoisolated pancreatic β-cells

封面

如何引用文章

全文:

详细

The article presents the results of evaluating growth factors, pro – and anti-inflammatory cytokine production by multipotent mesenchymal stem cell cultures under the conditions of co-cultivation with immuno-isolated beta-cells of the pancreas. β-cell transplantation is a minimally invasive therapeutic approach (compared to transplantation of entire pancreas), and it provides better metabolic control with respect to insulin administration. However, when transplanting β-cells, there is always a risk of immune rejection of the grafted cells. It is generally recognized that encapsulation is an effective means of immunological protection against the recipient’s immune system during transplantation. Regulation of the autoimmune response to transplanted cells is crucial for the treatment of type I diabetes mellitus. In recent years, along with replacement of islet cells, much attention has been paid to the use of multipotent mesenchymal stem cells with immunomodulatory and/or immunosuppressive properties, aimed for the correction of diabetes mellitus. Either in vitro and in vivo, they impact not only T-lymphocytes, but also B-lymphocytes, dendritic and NK-cells. Mesenchymal stem cells are able to inhibit proliferation of immune cells and reduce their secretion of inflammatory cytokines, acting as auxiliary cells to improve the survival of islets in the early post-transplant phase. Combined transplantation of multipotent mesenchymal stem cells and pancreatic β-cells is a promising approach to the treatment of type I diabetes mellitus. Deeper study of the mechanisms that cause their cytoprotective effect upon the transplant may be helpful for implementation of this therapeutic approach and improve its efficiency. In our study, a 1% solution of low-viscosity sodium alginate with addition of saline solution (0.9% sodium chloride) was used to create immuno-insulating scaffolds, and a 2.2% BaCl2 solution was added for polymerization. Decreased production of proinflammatory cytokines (TNFα, IL-12, IL-5) and growth factor (GM-CSF) was registered in co-cultures of β-cells with mesenchymal stem cells of bone marrow origin, and those obtained from subcutaneous adipose tissue. Anti-inflammatory activity was more pronounced in adipose stem cells and their immunomodulatory effects were shown via changes of their cytokine-producing activity. Hence, the multipotent mesenchymal stem cells obtained from adipose tissue and bone marrow have shown to exert cytoprotective effect upon pancreatic beta-cells by shifting the cytokine-producing activity towards an antiinflammatory profile.

作者简介

A. Goncharov

Immanuel Kant Baltic Federal University

编辑信件的主要联系方式.
Email: agoncharov59@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6967-8838

 PhD (Medicine), Senior Research Associate, Center for Immunology and Cell Biotechnologies

36010, Russian Federation, Kaliningrad, Pobedy ave., 189, apt 15 

 Phone: 7 (911) 865-20-66 

俄罗斯联邦

V. Shupletsova

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: fake@neicon.ru

 PhD (Biology), Senior Research Associate, Center for Immunology and Cell Biotechnologies 

36010, Russian Federation, Kaliningrad, Pobedy ave., 189, apt 15 

俄罗斯联邦

N. Todosenko

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: fake@neicon.ru

 PhD (Biology), Research Associate, Center for Immunology and Cell Biotechnologies 

36010, Russian Federation, Kaliningrad, Pobedy ave., 189, apt 15 

俄罗斯联邦

E. Goncharova

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: fake@neicon.ru

 Student, Medical Institute 

36010, Russian Federation, Kaliningrad, Pobedy ave., 189, apt 15 

俄罗斯联邦

L. Litvinova

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: fake@neicon.ru

 PhD, MD (Medicine), Head, Center for Immunology and Cell Biotechnologies, Professor 

 36010, Russian Federation, Kaliningrad, Pobedy ave., 189, apt 15 

俄罗斯联邦

参考

  1. Le Blanc K., Tammik C., Rosendahl K. Zetterberg E., Ringdén O. HLA expression and immunologic propertiesof differentiated and undifferentiated mesenchymal stem cells / // Exp. Hematol. – 2003. – №31. – P. 890–896 doi: 10.1016/s0301-472x(03)00110-3
  2. Lee P.H., Kim J.W., Bang O.Y. Ahn Y. H., Joo I. S., Huh K. Autologous mesenchymal stem cell therapy delays the progression of neurological deficits in patients with multiple system atrophy /. // Clin Pharmacol Ther. – 2008. – №83. – P. 723–730. doi: 10.1038/sj.clpt.6100386
  3. Rasmussen J.G., Frobert О., Holst-Hansen С. Kastrup J., Baandrup U., Zachar V., Fink T., Simonsen U. Comparison of human adipose-derived stem cells and bone marrow-derived stem cells in a myocardial infarction model / // Cell Transplant. – 2014. – №23. – P. 195–206. doi: 10.3727/096368912X659871
  4. Remuzzi A., Cornolti R., Bianchi R. Figliuzzi M., Porretta-Serapiglia C., Oggioni N., Carozzi V., Crippa L., Avezza F., Fiordaliso F., Salio M., Lauria G., Lombardi R., Cavaletti G. Regression of diabetic complications by islet transplantation in the rat / // Diabetologia. – 2009. –№52. – P. 2653–2661. doi: 10.1007/s00125-009-1537-y
  5. Zappia E., Casazza S., Pedemonte E. Benvenuto F., Bonanni I., Gerdoni E., Giunti D., Ceravolo A., Cazzanti F., Frassoni F., Mancardi G., Uccelli A. Mesenchymal stem cells ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis inducing T-cell anergy / // Blood. – 2005. – №106. – P. 1755–1761. doi: 10.1182/blood-2005-04-1496.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Goncharov A.G., Shupletsova V.V., Todosenko N.M., Goncharova E.A., Litvinova L.S., 2021

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».