Влияние пулирования мезенхимальных стволовых клеток на подавление пролиферативной активности Т-лимфоцитов

Цель исследования. Определить влияние пулирования (объединения) одиночных культур мезенхимальных стволовых клеток обонятельной выстилки (МСК ОВ) носовой полости на подавление пролиферативной активности Т-лимфоцитов.

Материалы и методы. Методом проточной цитометрии была проведена оценка влияния пулирования одиночных культур МСК ОВ, полученных от здоровых доноров (n = 7), на митоген-индуцированную пролиферацию Т-лимфоцитов периферической крови добровольцев (n = 5). Оценку индекса пролиферации и числа поделившихся CD3⁺ клеток проводили по изменению интенсивности флуоресценции красителя Tag-it Vio. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием непараметрических методов.

Результаты. С учетом использования пяти образцов периферической крови добровольцев выполнена оценка 35 вариантов сокультивирования одиночных МСК с Т-клетками и 33 вариантов сокультивирования пулМСК с Т-клетками. Был установлен ингибирующий эффект как одиночных (р = 0,0001), так и пулМСК ОВ (р = 0,0001) на ФГА-индуцированную пролиферацию CD3⁺ Т-клеток суммарной фракции лимфоцитов периферической крови. Показано, что пулМСК ОВ оказывают достоверно более выраженный супрессивный эффект на пролиферацию Т-клеток в сравнении с одиночными МСК (р = 0,000004).

Заключение. ПулМСК оказывают достоверно более выраженный эффект в отношении подавления ФГА-индуцированной пролиферации Т-клеток периферической крови в сравнении с монокультурами МСК, что обосновывает применение пулМСК в медицине с целью достижения лучших результатов в лечении иммуноопосредованных заболеваний.

1. Rodríguez-Fuentes DE, Fernández-Garza LE, Samia-Meza JA, Barrera-Barrera SA, Caplan AI, Barrera-Saldaña HA. Mesenchymal stem cells current clinical applications: a systematic review. Archives of Medical Research. 2021;52(1):93-101. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arcmed.2020.08.006

2. Pittenger MF, Discher DE, Péault BM, Phinney DG, Hare JM, Caplan AI. Mesenchymal stem cell perspective: cell biology to clinical progress. NPJ Regenerative Medicine. 2019;4(1):22. DOI: https://doi.org/10.1038/s41536-019-0083-6

3. Jiang W, Xu J. Immune modulation by mesenchymal stem cells. Cell Proliferation. 2020;53(1): e12712. DOI: https://doi.org/10.1111/cpr.12712

4. Huang Y, Yin Y, Gu Y, Gu Q, Yang H, Zhou Z, et al. Characterization and immunogenicity of bone marrow-derived mesenchymal stem cells under osteoporotic conditions. Science China Life Sciences. 2020;63:429-442. DOI: https://doi.org/10.1007/s11427-019-1555-9

5. Wang Y, Tian M, Wang F, Heng BC, Zhou J, Cai Z, et al. Understanding the immunological mechanisms of mesenchymal stem cells in allogeneic transplantation: from the aspect of major histocompatibility complex class I. Stem Cells and Development. 2019;28(17):1141-1150. DOI: https://doi.org/10.1089/scd.2018.0256

6. Ganguly, P., El-Jawhari, J. J., Giannoudis, P. V., Burska, A. N., Ponchel, F., Jones, E. A. (2017). Age-related changes in bone marrow mesenchymal stromal cells: a potential impact on osteoporosis and osteoarthritis development. Cell transplantation. 2017; 26(9): 1520-1529.

7. Wang, Q., Xu, N., Wang, Y., Zhang, X., Liu, L., Zhou, H. et al. Allogeneic stem cell transplantation combined with transfusion of mesenchymal stem cells in primary myelofibrosis: a multicenter retrospective study. Frontiers in Oncology. 2022; 11: 792142. DOI: https://doi.org/10.3389/fonc.2021.792142

8. Fijany A, Sayadi LR, Khoshab N, Banyard DA, Shaterian A., Alexander M, et al. Mesenchymal stem cell dysfunction in diabetes. Molecular Biology Reports. 2019;46:1459-1475. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-018-4516-x

9. Pedrosa M, Gomes J, Laranjeira P, Duarte C, Pedreiro S, Antunes B, et al. Immunomodulatory effect of human bone marrow‐derived mesenchymal stromal/stem cells on peripheral blood T cells from rheumatoid arthritis patients. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 2020;14(1):16-28.

10. Cheng RJ, Xiong AJ, Li YH, Pan SY, Zhang QP, Zhao Y, et al. Mesenchymal stem cells: allogeneic MSC may be immunosuppressive but autologous MSC are dysfunctional in lupus patients. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2019;7:285. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2019.00285

11. Jiang W, Xu J. Immune modulation by mesenchymal stem cells. Cell Proliferation. 2020;53(1):e12712. DOI: https://doi.org/10.1111/cpr.12712

12. El-Sayed M, El-Feky MA, El-Amir MI, Hasan AS, Tag-Adeen M, Urata Y, et al. Immunomodulatory effect of mesenchymal stem cells: Cell origin and cell quality variations. Molecular Biology eports. 2019;46:1157-1165. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.683003

13. Castro LL, Lopes-Pacheco M, Weiss DJ, Cruz FF, Rocco PRM. Current understanding of the immunosuppressive properties of mesenchymal stromal cells. Journal of Molecular Medicine. 2019;97:605-618.

14. Negi N, Griffin MD. Effects of mesenchymal stromal cells on regulatory T cells: Current understanding and clinical relevance. Stem Cells. 2020;38(5):596-605. DOI: https://doi.org/10.1002/stem.3151

15. Kannan S, Viswanathan P, Gupta PK, Kolkundkar UK. Characteristics of pooled wharton’s jelly mesenchymal stromal cells (WJ-MSCs) and their potential role in rheumatoid arthritis treatment. Stem Cell Reviews and Reports. 2022;18(5):1851-1864. DOI: https://doi.org/10.1007/s12015-022-10344-w

16. Widholz B, Tsitlakidis S, Reible B, Moghaddam A, Westhauser F. Pooling of patient-derived mesenchymal stromal cells reduces inter-individual confounder-associated variation without negative impact on cell viability, proliferation and osteogenic differentiation. Cells. 2019;8(6):633. DOI: https://doi.org/10.3390/cells8060633

17. Kuçi Z, Bönig H, Kreyenberg H, Bunos M, Jauch A, Janssen JW, et al. Mesenchymal stromal cells from pooled mononuclear cells of multiple bone marrow donors as rescue therapy in pediatric severe steroid-refractory graft-versus-host disease: a multicenter survey. Haematologica. 2016;101(8):985. DOI: https://doi.org/10.3324/haematol.2015.140368

18. Hejretová, L., Čedíková, M., Dolejšová, M., Vlas, T., Jindra, P., Lysák, D. et al. Comparison of the immunomodulatory effect of single MSC batches versus pooled MSC products. Cell and Tissue Banking. 2020; 21:119-129.