Модель миелофиброза in vitro с использованием тромболизата человека

ОБЗОРЫ , , ,

Е.Н. Булычева, Н.Т. Сиордия, Е.Г. Ломаиа, А.Ю. Зарицкий, П.А. Бутылин

ФГБУ «ФЦСКЭ им. В.А. Алмазова», Санкт-Петербург, Российская Федерация

РЕФЕРАТ

Разработка и изучение модели миелофиброза in vitro — актуальный вопрос, решение которого позволит выявить механизмы развития заболевания и потенциальные мишени для терапии.

Целью работы было изучить свойства мезенхимных стволовых клеток (МСК) при их культивировании с использованием тромболизата от пациентов и здоровых доноров.

Пациенты и методы. МСК от здоровых доноров и пациентов с первичным миелофиброзом (ПМФ) культивировали на средах с тромболизатом (ТЛ) различной концентрации. Оценивали пролиферативную активность МСК, экспрессию белков внеклеточного матрикса, способность к остеогенной и адипогенной дифференцировке. Концентрацию ростовых факторов (bFGF, VEGF, TGF-b, HGF) в ТЛ от 17 пациентов c ПМФ (n = 14) и постполицитемическим миелофиброзом (n = 3) измеряли с помощью иммуноферментного анализа.

Результаты. Пролиферативная активность МСК, культивированных на ТЛ высокой концентрации (10–20 %), статистически значимо не отличалась от контрольных условий. Отношение экспрессии гена коллагена III типа к коллагену I типа было максимальным при использовании 10% ТЛ. Использование ТЛ для культивирования МСК не приводило к изменению их способности к дифференцировке в остеогенном направлении, но при повышении концентрации ТЛ способность к адипогенной дифференцировке снижалась. Концентрации bFGF и VEGF в ТЛ от больных были статистически значимо выше, чем в контрольной группы (в 2,5 и 2,4 раза соответственно; p < 0,01). Концентрация TGF-b и HGF имела тенденцию к повышению, но статистически значимо не отличалась от контрольной группы (p = 0,2). Культивирование МСК на ТЛ от пациентов с миелофиброзом приводило к увеличению их пролиферативной активности. МСК от больных ПМФ в определенной степени усиливали пролиферацию при культивировании на ТЛ по сравнению с МСК от здоровых доноров.

Выводы. Культивирование МСК на ТЛ может быть использовано как адекватная модель миелофиброза in vitro, т. к. приводит к профибротическим изменениям клеток стромы костного мозга.

Ключевые слова: первичный миелофиброз, тромболизат, мезенхимные стволовые клетки, модель миелофиброза in vitro.

Читать статью в PDFpdficon

Литература

  1. Kutti J., Ridell B. Epidemiology of the myeloproliferative disorders: essential thrombocythaemia, polycythaemia vera and idiopathic myelofibrosis. Biol. 2001; 49: 164–6.
  2. Johansson P., Kutti J., Andreasson B. et al. Trends in the incidence of chronic Philadelphia chromosome negative (Ph-) myeloproliferative disorders in the city of Goteborg, Sweden, during 1983–99. Inter. Med. 2004; 256: 161–5.
  3. Cervantes F., Dupriez B., Passamonti F. et al. Improving survival trends in primary myelofibrosis: an international study. Clin. Oncol. 2012; 30: 2981–7.
  4. Barosi G., Ambrosetti A., Finelli C. et al. The Italian Consensus Conferen ce on Diagnostic Criteria for Myelofibrosis with Myeloid Metaplasia. J. Haematol. 1999; 104(4): 730–7.
  5. Колосков А.В. Мегакариоциты и фиброз костного мозга. Гематол. и трансфузиол. 1997; 42: 29–31. [Koloskov A.V. Megakariotsity i fibroz kostnogo mozga (Megakaryocytes and bone marrow fibrosis. In: Hematol. & transfuziol.). Gematol. i transfuziol. 1997; 42: 29–31.]
  6. Reilly J.T. Idiopathic myelofibrosis: pathogenesis to treatment. Oncol. 2006; 24: 56–63.
  7. Le Bousse-Kerdiles M.-C., Martyre M.-C., Samson M. Cellular and molecular mechanisms underlying bone marrow and liver fibrosis: a review. Cytokine Netw. 2008; 19: 69–80.
  8. Yan X.Q., Lacey D., Fletcher F. et al. Chronic exposure to retroviral encoded MGDF (mpl-ligand) induces lineage-specific growth and differentiation of megakaryocytes in mice. Blood 1995; 86; 4025–33.
  9. Vannucchi A.M., Bianchi L., Paoleti F. et al. Impaired GATA-1 expression and myelofibrosis in an animal model. Biol. 2004; 52: 275–9.
  10. Xing S., Wanting T.H., Zhao W. et al. Transgenic expression of Jak2V617F causes myeloproliferative disorders in mice. Blood 2008; 111: 5109–17.
  11. Wernig G., Mercher T., Okabe R. et al. Expression of Jak2V617F causes a polycythemia vera-like disease with associated myelofibrosis in a murine bone marrow transplant model. Blood 2006; 107: 4274–81.
  12. Kirabo A., Park S.O., Wamsley H.L. et al. The small molecule inhibitor G6 significantly reduces bone marrow fibrosis and the mutant burden in a mouse model of Jak2-mediated myelofibrosis. AJP 2012; 181: 858–65.
  13. Triviai I., Stubing Th., Niebuhr B. et al. A mouse model for human myelofibrosis. 18th Congress of EHA 2013: Abstract P248.
  14. Xia W., Li H., Wang Zh. et al. Human platelet lysate supports ex vivo expansion and enhances osteogenic differentiation of human bone
  15. Sankaranarayanan K., Chandana T., Gency Ponrose G. et al. Humanized substitutes for animal sera in human mesenchymal stem cell culture and differentiation. Cell Biol. Intern. 2011; Manuscript CBI20100649.
  16. Jenhani F., Durand V., Ben Azouna N. et al. Human cytokine expression profile in various conditioned media for in vitro expansion bone marrow and umbilical cord blood immunophenotyped mesenchymal stem cells. Proceed. 2011; 43: 639–43.
  17. Doucet Ch., Ernou I., Zhang Y. et al. Platelet lysates promote mesenchymal stem cell expansion: a safety substitute for animal serum in cell-based therapy applications. Cell. Physiol. 2005; 205: 228–36.
  18. Horn P., Bokermann G., Cholewa D. et al. Impact of individual platelet lysates on isolation and growth of human mesenchymal stromal cells. Cytotherapy 2010; 12: 888–98.
  19. Schmitt A., Jouault H., Guichard J. et al. Pathologic interaction between megacaryocytes and polymorphonuclear leukocytes in myelofibrosis. Blood 2000; 96: 1342–7.