Сравнительный анализ профиля экспрессии молекулярных маркеров мезенхимальных стволовых клеток, полученных из тканей плацентарно-пуповинного комплекса, жировой ткани и костного мозга

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) представляют собой популяцию мультипотентных клеток, которые обладают иммуномодулирующими, противовоспалительными и антифибротическими свойствами, а также способностью к секреции трофических факторов, которые способствуют регенерации поврежденных тканей, что обосновывает их широкое клиническое применение. Существует необходимость изучения молекулярного профиля гетерогенности МСК для их более эффективного применения в клеточной терапии различных патологий. Изучен молекулярный профиль МСК из плацентарно-пуповинного комплекса (децидуальная ткань, хориальная пластинка, ворсинки хориона, амниотическая мембрана и пупочный канатик), жировой ткани и костного мозга. Дана оценка уровня экспрессии маркеров клеточной поверхности, которые характеризуют гетерогенность МСК, полученных из различных источников. МСК из всех тканей экспрессировали на своей поверхности типичные маркеры МСК, включая CD13, CD73, CD105 и CD90, при отсутствии экспрессии гемопоэтических маркеров (CD14, CD34 и CD45), костимулирующей молекулы CD86, мембранного белка CD154, молекулы адгезии CD15, маркеры эмбриональных стволовых клеток (TRA-1-81 и TRA-1-60R). Однако они отличались экспрессией маркеров стволовости (Oct-4, Nanog), коингибиторных молекул (CD273, CD274 и CD200), молекулы клеточной адгезии CD146, поверхностного антигена SSEA-4, а также фактора транскрипции GATA4.

1. Five decades later, are mesenchymal stem cells still relevant / M. Gomez-Salazar, Z. N. Gonzalez-Galofre, J. Casamitjana [et al.] // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. – 2020. – Vol. 8. – Art. 148. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00148

2. Squillaro, T. Clinical trials with mesenchymal stem cells: an update / T. Squillaro, G. Peluso, U. Galderisi // Cell Transplantation. – 2016. – Vol. 25, N 5. – P. 829–848. https://doi.org/10.3727/096368915X689622

3. Massive clonal selection and transiently contributing clones during expansion of mesenchymal stem cell cultures revealed by lentiviral RGB-barcode technology / A. Selich, J. Daudert, R. Hass [et al.] // Stem Cells Translational Medicine. – 2016. – Vol. 5, N 5. – P. 591–601. https://doi.org/10.5966/sctm.2015-0176

4. CD146/MCAM distinguishes stem cell subpopulations with distinct migration and regenerative potential in degenerative intervertebral discs / S. Wangler, U. Menzel, Z. Li [et al.] // Osteoarthritis and Cartilage. – 2019. – Vol. 27, N 7. – P. 1094–1105. https://doi.org/10.1016/j.joca.2019.04.002

5. Stage-specific embryonic antigen-4 identifies human dental pulp stem cells / N. Kawanabe, S. Murata, H. Fukushima [et al.] // Experimental Cell Research. – 2012. – Vol. 318, N 5. – P. 453–463. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2012.01.008

6. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement / M. Dominici, K. Le Blanc, I. Mueller [et al.] // Cytotherapy. – 2006. – Vol. 8, N 4. – P. 315–317. https://doi. org/10.1080/14653240600855905

7. CD146+ mesenchymal stem cells display greater therapeutic potential than CD146– cells for treating collagen-induced arthritis in mice / C.-C. Wu, F.-L. Liu, H.-K. Sytwu [et al.] // Stem Cell Research and Therapy. – 2016. – Vol. 7. – Art. 23. https://doi.org/10.1186/s13287-016-0285-4

8. Similarities and differences between mesenchymal stem/progenitor cells derived from various human tissues / U. Kozlowska, A. Krawchenko, K. Futoma [et al.] // World Journal of Stem Cells. – 2019. – Vol. 11, N 6. – P. 347–374. https://doi. org/10.4252/wjsc.v11.i6.347

9. Self-renewing osteoprogenitors in bone marrow sinusoids can organize a hematopoietic microenvironment / B. Sacchetti, A. Funari, S. Michienzi [et al.] // Cell. – 2007. – Vol. 131, N 2. – P. 324–336. https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.08.025

10. A comparative analysis of multipotent mesenchymal stromal cells derived from different sources, with a focus on neuroregenerative potential / Yu. Petrenko, I. Vackova, K. Kekulova [et al.] // Scientific Reports. – 2020. – Vol. 10, N 1. – Art. 4290. https://doi.org/10.1038/s41598-020-61167-z

11. O’Connor, K. C. Molecular profiles of cell-to-cell variation in the regenerative potential of mesenchymal stromal cells / K. C. O’Connor // Stem Cells International. – 2019. – Vol. 2019, N 1. – Art. 5924878. https://doi.org/10.1155/2019/5924878

12. Ameliorating the hallmarks of cellular senescence in skeletal muscle myogenic progenitors in vitro and in vivo / A. Shahini, N. Rajabian, D. Choudhury [et al.] // Science Advances. – 2021. – Vol. 7, N 36. – Art. eabe5671. https://doi. org/10.1126/sciadv.abe5671

13. Nanog overexpression allows human mesenchymal stem cells to differentiate into neural cells – Nanog transdifferentiates mesenchymal stem cells / A. Alvarez, M. Hossain, E. Dantuma [et al.] // Neuroscience and Medicine. – 2010. – Vol. 1, N 1. – P. 1–13. https://doi.org/10.4236/nm.2010.11001

14. Oct4 and Nanog directly regulate Dnmt1 to maintain self-renewal and undifferentiated state in mesenchymal stem cells / C.-C. Tsai, P.-F. Su, Y.-F. Huang [et al.] // Molecular Cell. – 2012. – Vol. 47, N 2. – P. 169–182. https://doi.org/10.1016/j. molcel.2012.06.020

15. The role of GATA4 in mesenchymal stem cell senescence: A new frontier in regenerative medicine / M. A. Babu, R. Jyothi, I. Kaur [et al.] // Regenerative Therapy. – 2024. – Vol. 28. – P. 214–226. https://doi.org/10.1016/j.reth.2024.11.017

16. Overexpression of GATA binding protein 4 and myocyte enhancer factor 2C induces differentiation of mesenchymal stem cells into cardiac-like cells / S. S. Razzaq, I. Khan, N. Naeem [et al.] // World Journal of Stem Cells. – 2022. – Vol. 14, N 9. – P. 700–713. https://doi.org/10.4252/wjsc.v14.i9.700