Стратегия улучшения эффективной регенерации сосудов после инфаркта миокарда с помощью подхода с использованием двойных стволовых клеток

Экспериментальная и молекулярная медицина, том 54, страницы 1165–1178 (2022 г.) Процитировать эту статью

2968 Доступов

3 цитаты

4 Альтметрика

Подробности о метриках

Поскольку нарушение коронарного кровоснабжения после инфаркта миокарда (ИМ) отрицательно влияет на функцию сердца, терапевтическая неоваскуляризация считается одной из основных терапевтических стратегий клеточного восстановления сердца. Здесь, чтобы более эффективно достичь терапевтической неоваскуляризации при ишемическом сердце, мы разработали подход с использованием двойных стволовых клеток для эффективной регенерации сосудов, используя два различных типа стволовых клеток: CD31+-эндотелиальные клетки, полученные из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC-EC), и сконструированные мезенхимальные стволовые клетки человека, которые постоянно секретируют стромальный фактор-1α (SDF-eMSC), одновременно стимулируя натальный васкулогенез и ангиогенез, два основных механизма неоваскуляризации. Чтобы вызвать более полную регенерацию сосудов, мы интрамиокардиально вводили hiPSC-EC для образования сосудов de novo, возможно, посредством васкулогенеза, и трехмерный сердечный пластырь, инкапсулирующий SDF-eMSC (SDF-eMSC-PA), чтобы усилить ангиогенез за счет длительной секреции паракринных факторов, в том числе SDF-1α имплантировали в эпикард ишемизированного сердца. Мы подтвердили, что hiPSC-ECs непосредственно способствуют образованию сосудов de novo в ишемизированном сердце, что приводит к улучшению сердечной функции. Кроме того, одновременная имплантация SDF1α-eMSC-PA существенно улучшила выживаемость, удержание и васкулогенный потенциал hiPSC-EC, что в конечном итоге привело к более полной неоваскуляризации в сердцах с ИМ. Следует отметить, что вновь образованные сосуды с помощью подхода с использованием двойных стволовых клеток были значительно больше и более функциональными, чем те, которые образовались только с помощью hiPSC-EC. В заключение, эти результаты предоставляют убедительные доказательства того, что наша стратегия эффективной регенерации сосудов может быть эффективным средством лечения ишемической болезни сердца.

Ишемические болезни сердца (ИБС) являются одной из ведущих причин заболеваемости и нарушений моторики во всем мире1. В частности, инфаркт миокарда (ИМ), репрезентативная форма ИБС, приводит к чрезмерному повреждению как сердечной мышцы, так и кровеносных сосудов2. Поскольку повреждение коронарных сосудов является одной из наиболее важных патофизиологических причин ИМ, подходы на сегодняшний день сосредоточены на восстановлении функционально перфузируемой сосудистой сети ишемизированного сердца посредством терапевтической неоваскуляризации3. Несмотря на обнадеживающие результаты доклинических исследований, результаты, полученные в ходе последующих клинических испытаний, не дали последовательных убедительных результатов. Одним из вероятных объяснений этого несоответствия между доклиническими и клиническими результатами является неспособность поддерживать оптимальные уровни воздействия на ангиогенные факторы в целевой области в течение определенного периода времени для длительной ангиогенной стимуляции, что технически сложно и считается непомерно дорогим4.

Стало более широко признано, что перфузируемая сосудистая сеть может быть восстановлена ​​в ишемизированном сердце посредством терапевтической неоваскуляризации5. Несколько предыдущих исследований показали, что терапевтическая неоваскуляризация обычно включает два различных процесса: ангиогенез и васкулогенез. Ангиогенез определяется как рост ранее существовавших кровеносных сосудов, а васкулогенез относится к образованию сосудов de novo из эндотелиальных клеток (ЭК), эндотелиальных клеток-предшественников (ЭПК) или других типов стволовых клеток6. Поскольку в нескольких предыдущих исследованиях широко сообщалось, что индукция ангиогенеза эффективна для регенерации сосудов, были вложены значительные усилия в разработку эффективной стратегии стимулирования ангиогенеза миокарда для лечения ишемической болезни сердца. Например, в ряде доклинических ситуаций введение проангиогенных факторов, таких как фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор роста фибробластов (FGF) и фактор роста гепатоцитов (HGF), в форме рекомбинантных белков, плазмид голой ДНК или Было показано, что модифицированная РНК VEGF существенно улучшает образование кровеносных сосудов, функцию миокарда и долгосрочную выживаемость, что указывает на то, что стимулирование ангиогенеза является эффективной терапевтической стратегией для лечения сердечной недостаточности.