Активация репаративной регенерации печени под влиянием сочетанной трансплантации мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток и звёздчатых клеток печени
- Авторы: Маклакова И.Ю.1,2, Гребнев Д.Ю.1,2, Осипенко А.В.1
-
Учреждения:
- Уральский государственный медицинский университет
- Институт медицинских клеточных технологий
- Выпуск: Том 102, № 5 (2021)
- Страницы: 669-677
- Тип: Экспериментальная медицина
- URL: https://journals.rcsi.science/kazanmedj/article/view/82270
- DOI: https://doi.org/10.17816/KMJ2021-669
- ID: 82270
Цитировать
Аннотация
Цель. Изучить влияние сочетанной трансплантации мультипотентных мезенхимальных стромальных и звёздчатых клеток печени на репаративную регенерацию печени.
Методы. Лабораторным мышам производили внутривенное введение мультипотентных мезенхимальных стромальных и звёздчатых клеток печени после проведения частичной гепатэктомии. Мышей разделили на четыре группы: контрольная, опытная 1 (введение мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток), опытная 2 (котрансплантация мультипотентных мезенхимальных стромальных и звёздчатых клеток печени), группа сравнения. Проводили сравнение показателей опытных групп с показателями контрольной группы и группы сравнения. В каждой группе было по 14 животных. Контрольной и опытным группам проводили частичную гепатэктомию. Мышам опытных групп вводили клетки в латеральную хвостовую вену через 1 ч после проведения операции. Мультипотентные мезенхимальных стромальные клетки вводили в дозе 4 млн клеток/кг (120 тыс. клеток/мышь), звёздчатые клетки печени — в количестве 9 млн клеток/кг (270 тыс. клеток/мышь), суспендированных в 0,2 мл 0,9% раствора натрия хлорида. Животным контрольной группы вводили 0,9% раствор NaCl — 0,2 мл в латеральную хвостовую вену. Группу сравнения составили мыши без частичной гепатэктомии, которым вводили 0,9% раствор натрия хлорида — 0,2 мл. С целью оценки репаративной регенерации печени были исследованы морфометрические показатели печени, биохимические показатели крови на 3-и и 7-е сутки после частичной гепатэктомии. Производили оценку выраженности апоптоза иммуногистохимическим методом, методом проточной цитометрии определяли активность ферментов репарации дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) семейства поли(АДФ-рибоза)-полимеразы. Также осуществляли определение количества гепатоцитов с микроядрами. С помощью иммуноферментного анализа сыворотки крови изучали содержание фактора роста гепатоцитов. Достоверность различий в сравниваемых выборках определяли с применением t-критерия Стьюдента. Статистическая обработка данных выполнена с помощью программного пакета SPSS Statistics (версия 17,0).
Результаты. Установлено, что сочетанная трансплантация мультипотентных мезенхимальных стромальных и звёздчатых клеток печени вызывает восстановление активности аланинаминотрансферазы (снижение на 30,3%, p=0,016), аспартатаминотрансферазы (снижение на 27,7%, p=0,021), щелочной фосфатазы (уменьшение активности на 21,1%, p=0,036), усиление белковосинтетической функции печени (повышение уровня альбумина на 36,6%, p=0,009), увеличение уровня фактора роста гепатоцитов на 74,3%. Эти изменения сопровождались восстановлением морфометрических показателей печени: произошло увеличение митотической активности гепатоцитов на 28,7% (p=0,008), площади ядра гепатоцитов на 26,7% (p=0,006), количества двуядерных гепатоцитов на 26,1% (p=0,004), что привело к восстановлению массы печени. Выявлено снижение уровня апоптоза на 28,8% (p=0,006) относительно контрольной группы, уменьшение количества гепатоцитов с микроядрами на 22,7% (p=0,001), что может быть связано с обнаруженным в ходе исследования повышением активности ферментов репарации ДНК семейства поли(АДФ-рибоза)-полимеразы. Указанные отклонения отмечены относительно показателей контрольной группы (оперированные животные, которым вводили 0,9% раствор натрия хлорида).
Вывод. Сочетанная трансплантация мультипотентных мезенхимальных стромальных и звёздчатых клеток печени активирует репаративную регенерацию печени после частичной гепатэктомии.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Ирина Юрьевна Маклакова
Уральский государственный медицинский университет; Институт медицинских клеточных технологий
Автор, ответственный за переписку.
Email: makliu@mail.ru
Россия, г. Екатеринбург, Россия; г. Екатеринбург, Россия;
Дмитрий Юрьевич Гребнев
Уральский государственный медицинский университет; Институт медицинских клеточных технологий
Email: makliu@mail.ru
Россия, г. Екатеринбург, Россия; г. Екатеринбург, Россия
Артур Васильевич Осипенко
Уральский государственный медицинский университет
Email: makliu@mail.ru
Россия, г. Екатеринбург, Россия
Список литературы
- Ельчанинов А.В., Макаров А.В., Воробьёва И.Г., Кананыхина Е.Ю., Лохонина А.В., Глинкина В.В., Большакова Г.Б., Гольдштейн Д.В., Фатхудинов Т.Х. Регуляция пролиферации гепатоцитов после субтотальной резекции печени крыс. Гены и клетки. 2018; 13 (4): 37–42. doi: 10.23868/201812045.
- Базарный В.В., Маклакова И.Ю., Гребнев Д.Ю., Юсупова В.Ч., Петрунина Е.М. К вопросу о клеточной регуляции регенерации печени. Вестн. Уральской мед. акад. науки. 2019; 16 (3): 357–364. doi: 10.22138/2500-0918-2019-16-3-357-364.
- Brown Ch., McKee Ch., Bakshi Sh., Walker K., Hakman E., Halassy S., Svinarich D., Dodds R., Govind Ch.K., Chaudhry G.R. Mesenchymal stem cells: Cell therapy and regeneration potential. J. Tissue Engineering and Regenerative Med. 2019; 13 (9): 1738–1755. doi: 10.1002/term.2914.
- Kordes C., Sawitza I., Gotze S., Haussinger H.D. Hepatic stellate cells contribute to progenitor cells and liver regeneration. J. Clin. Invest. 2014; 124 (12): 5503–5515. doi: 10.1172/JCI74119.
- Yin C., Evason K.J., Asahina K., Stainier D.Y. Hepatic stellate cells in liver development, regeneration, and cancer. J. Clin. Invest. 2013; 123 (5): 1902–1910. doi: 10.1172/JCI66369.
- Alwahsh S.M., Rashidi H., Hay D.C. Liver cell therapy: is this the end of the beginning? Cell. Mol. Life Sci. 2018; 75 (8): 1307–1324. doi: 10.1007/s00018-017-2713-8.
- Benbow H.J., Marrero E.M., R.M., E., N.,
- Hu C., Li L. Preconditioning influences mesenchymal stem cell properties in vitro and in vivo. J. Cell. Mol. Med. 2018; 22 (3): 1428–1442. doi: 10.1111/jcmm.13492.
- Kobolak J., Dinnyes A., Memic A., Khademhosseini A., Mobasheri A. Mesenchymal stem cells: Identification, phenotypic characterization, biological properties and potential for regenerative medicine through biomaterial micro-engineering of their niche. Methods in Cell Sci. 2016; 99: 62–68. doi: 10.1016/j.ymeth.2015.09.016.
- Alfaif M., Eom Y.W., Newsome P.N., Baik S.K. Mesenchymal stromal cell therapy for liver diseases. J. Hepatol. 2018; 68: 1272–1285. doi: 10.1016/j.jhep.2018.01.030.
- Prockop D.J. The exciting prospects of new therapies with mesenchymal stromal cells. Cytotherapy. 2017; 19 (1): 1–8. doi: 10.1016/j.jcyt.2016.09.008.
- Mederacke I., Dapito D.H., Affò S., Uchinami H., Schwabe R.F. High-yield and high-purity isolation of hepatic stellate cells from normal and fibrotic mouse livers. Nature Protocols. 2015; 10 (2): 305–315. doi: 10.1038/nprot.2015.017.
- Mitchell C., Willenbring H. A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice. Nature Protocols. 2008; 3: 1167–1171. doi: 10.1038/nprot.2014.122.
- Баглей Е.А., Недопитанская Н.Н., Лисовская В.С. Изучение генотоксичности ципроконазола в микроядерном тесте на гепатоцитах и эритроцитах костного мозга мышей. Украинский ж. соврем. пробл. токсикол. 2014; (1–2): 51–58.
- Kunzmann A., Lui D., Annett K., Malaise M., Thaa B., Hyland P., Barnett Y., Burkle A. Flow-cytometric assessment of cellular poly(ADP-ribosyl)ation capacity in peripheral blood lymphocytes. Immunity & Ageing. 2006; 3: 8. doi: 10.1186/1742-4933-3-8.
- Вахрушева В.Ч., Маклакова И.Ю., Гребнев Д.Ю., Базарный В.В., Гаврилов И.В. Оценка морфофункциональных изменений печени после её резекции на фоне введения мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток в условиях старения организма. Вестн. уральской мед. акад. науки. 2020; 17 (1): 89–97. doi: 10.22138/2500-0918-2020-17-1-89-97.
- Маклакова И.Ю., Гребнев Д.Ю., Юсупова В.Ч., Гаврилов И.В., Примакова Е.А. Влияние трансплантации мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток на биохимические показатели крови после резекции печени у зрелых и старых лабораторных животных. Успехи геронтол. 2018; 31 (6): 933–936.