Стволовые клетки для лечения поврежденных легких

Одним из важнейших условий успеха клеточной терапии повреждений легких является выбор подходящего времени трансплантации. Группа ученых из пекинского Institute of Basic Medical Sciences Chinese Academy of Medical Sciences анализировала зависимость приживаемости и дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток (МСК) после трансплантации в легкие от времени, прошедшего после повреждающего воздействия.

Работа выполнена на мышах, легкие которых подвергались облучению с интенсивностью 1400 cGy. Затем мышам вводились Flk-1(+) МСК от мышей, генетически меченых зеленым флуоресцирующим белком. Одной группе экспериментальных животных клетки системно вводили через 4 часа после облучения, другой – через 60 дней и третьей – через 120 дней.

Определяли степень фиброза ткани легких и участие МСК в образовании фиброзной ткани. Оценивали методом ПЦР экспрессию в легких трансформирующего фактора роста бета1 (transforming growth factor (TGF)-beta1). В опытах in vitro МСК культивировали в индуцирующей эпителиальную дифференцировку среде вместе с поврежденными клетками легких, супернатантом от радиационно поврежденных клеток легких или с TGF-beta1, чтобы определить факторы, влияющие на дифференцировку МСК.

Было показано, что МСК, введенные сразу после повреждения, дифференцируются в нормально функционирующие эпителиальные и эндотелиальные клетки легких. Введенные на два месяца позже МСК в основном локализуются в интерстициальной области и выглядят как миофиброциты. Микроокружение в легких in vivo различно в разное время после повреждения, особенно заметны отличия в экспрессии TGF-beta1. Было показано, что in vitro выделяемые поврежденными радиацией клетками легких цитокины ингибируют дифференцировку Flk-1(+)МСК в эпителиальные клетки.

На основании полученных результатов ученые сделали вывод, что поскольку дифференцировка Flk-1(+)МСК контролируется микроокружением, терапевтически оправдана трансплантация МСК сразу после повреждения легких, так как в этом случае происходит дифференцировка в нормально функционирующие клетки легких. Введение МСК спустя продолжительное время после повреждения приводит к их участию в развитии фиброза.

Материалы исследования представлены в статье Yan X, et al. Injured microenvironment directly guides the differentiation of engrafted Flk-1(+) mesenchymal stem cell in lung. Exp Hematol. 2007 Jul 14; [Epub ahead of print]