Jump to content

Амниотические стволовые клетки

Амниотические стволовые клетки — это смесь стволовых клеток , которые можно получить из околоплодных вод. [ 1 ] [ 2 ] а также околоплодную оболочку. [ 3 ] Они могут развиваться в различные типы тканей, включая кожу, хрящи, сердечную ткань, нервы, мышцы и кости. [ 4 ] Клетки также имеют потенциальное медицинское применение, особенно для регенерации органов. [ 5 ]

Стволовые клетки обычно извлекаются из амниотического мешка путем амниоцентеза , который происходит без вреда для эмбрионов. Поэтому обычно считается, что использование стволовых клеток амниотической жидкости не имеет этических проблем, связанных с использованием клеток эмбрионов. [ 1 ]

Наличие эмбриональных и фетальных клеток всех зародышевых листков в амниотической жидкости постепенно определялось, начиная с 1980-х годов. Впервые сообщалось о присутствии гемопоэтических клеток-предшественников в околоплодных водах в 1993 году, особенно до 12-й недели беременности. Было высказано предположение, что они произошли из желточного мешка . [ 1 ]

В 1996 году исследование показало, что в амниотической жидкости также присутствуют некроветворные клетки-предшественники. Позже это было подтверждено, когда мезенхимальные стволовые клетки были получены . Кроме того, данные показали, что эмбриональные стволовые клетки являются частью жидкости, хотя и в очень небольших количествах. [ 1 ]

Примерно в то же время было установлено, что стволовые клетки амниотической мембраны также обладают мультипотентным потенциалом. их дифференцировка в нервные и глиальные клетки, а также предшественники гепатоцитов . Наблюдалась [ 1 ]

Характеристики

[ редактировать ]

Большинство стволовых клеток, присутствующих в околоплодных водах, имеют много общих характеристик, что позволяет предположить, что они могут иметь общее происхождение. [ 1 ]

В 2007 году было подтверждено, что околоплодные воды содержат гетерогенную смесь мультипотентных клеток, после того как было продемонстрировано, что они способны дифференцироваться в клетки всех трех зародышевых листков, но не могут образовывать тератомы после имплантации мышам с иммунодефицитом . Эта характеристика отличает их от эмбриональных стволовых клеток, но указывает на сходство со взрослыми стволовыми клетками . [ 6 ] Однако фетальные стволовые клетки, полученные из амниотической жидкости, более стабильны и пластичны, чем их взрослые аналоги, что облегчает их перепрограммирование в плюрипотентное состояние. [ 7 ] [ 8 ]

Для выделения и культивирования амниотических стволовых клеток было разработано множество методов. Один из наиболее распространенных методов выделения включает удаление околоплодных вод путем амниоцентеза. Затем клетки экстрагируются из жидкости на основании присутствия c-Kit . Существует несколько вариантов этого метода. Существуют некоторые споры о том, является ли c-Kit подходящим маркером для отличия амниотических стволовых клеток от других типов клеток, поскольку клетки, лишенные c-Kit, также обладают потенциалом дифференцировки. Условия культивирования также могут быть скорректированы для стимулирования роста определенного типа клеток. [ 6 ]

Мезенхимальные стволовые клетки

[ редактировать ]

Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) широко распространены в амниотической жидкости, и описано несколько методов их выделения. Обычно они включают удаление околоплодных вод путем амниоцентеза, и их отличие от других клеток может быть основано на их морфологии или других характеристиках. [ 1 ]

Тестирование человеческого лейкоцитарного антигена использовалось для подтверждения того, что МСК происходят от плода, а не от матери. Первоначально предполагалось, что МСК удаляются из эмбриона в конце их жизненного цикла, но, поскольку клетки оставались жизнеспособными в околоплодных водах и могли размножаться в культуре, эта гипотеза была опровергнута. происходят ли клетки из самого плода, плаценты или, возможно, внутренней клеточной массы бластоцисты Однако остается неясным , . [ 1 ]

Сравнение МСК, полученных из амниотической жидкости, с МСК, полученных из костного мозга, показало, что первые имеют более высокий потенциал экспансии в культуре. Однако культивированные МСК, полученные из амниотической жидкости, имеют сходный фенотип как с МСК, происходящими из костного мозга взрослых, так и с МСК, происходящими из ткани плода во втором триместре беременности. [ 1 ] У животных МСК, по-видимому, обладают уникальным иммунологическим профилем, который наблюдался после их выделения и культивирования in vitro . [ 1 ]

Эмбрионоподобные стволовые клетки

[ редактировать ]

В отличие от мезенхимальных стволовых клеток, эмбрионоподобные стволовые клетки немногочисленны в амниотической жидкости и составляют менее 1% образцов амниоцентеза. Эмбрионоподобные стволовые клетки первоначально были идентифицированы с использованием маркеров, общих для эмбриональных стволовых клеток, таких как ядерный Oct4 , CD34 , виментин , щелочная фосфатаза , фактор стволовых клеток и c-Kit. Однако эти маркеры не обязательно экспрессировались одновременно. Кроме того, все эти маркеры могут встречаться по отдельности или в той или иной комбинации в других типах клеток. [ 1 ]

Плюрипотентность . этих эмбриональноподобных стволовых клеток еще полностью не установлена Хотя те клетки, которые экспрессировали маркеры, были способны дифференцироваться в мышечные , адипогенные , остеогенные , нефрогенные , нервные и эндотелиальные клетки , это не обязательно происходило из гомогенной популяции недифференцированных клеток . Доказательством в пользу их природы эмбриональных стволовых клеток является способность клеток производить клоны. [ 1 ]

Клинические применения

[ редактировать ]

Использование амниотических стволовых клеток вместо эмбриональных стволовых клеток в некоторых случаях может быть выгодным по разным причинам, в том числе из-за того, что первые не образуют тератомы. [ 6 ] Их повышенная стабильность и пластичность по сравнению со взрослыми стволовыми клетками также может быть преимуществом. [ 7 ] Стволовые клетки как из амниотической жидкости, так и из мембраны используются для терапевтических подходов. [ 9 ] [ 3 ]

Тканевая инженерия плода

[ редактировать ]

Возможные применения включают использование амниотических стволовых клеток для инженерии тканей плода с целью реконструкции врожденных дефектов у младенцев . Это позволит избежать осложнений, которые часто возникают при получении стволовых клеток из тканей плода. Небольшое количество околоплодных вод обеспечивает достаточно большое количество клеток для процесса тканевой инженерии и может помочь исправить ряд дефектов, включая диафрагмальную грыжу , и, возможно, устранить преждевременный разрыв мембраны во время беременности. Если клетки заморозить и хранить в банке, их можно будет использовать для аналогичных целей в более позднем возрасте. [ 1 ]

Сердечно-сосудистая тканевая инженерия

[ редактировать ]

Было проведено несколько исследований с целью изучения способности амниотических стволовых клеток дифференцироваться в сердечные клетки. Хотя клетки, отсортированные c-Kit, экспрессируют некоторые гены, общие для сердечных клеток, успех в этой области все еще ограничен. [ 6 ] Совместное культивирование, т.е. смешивание клеток и посев их вместе, амниотических стволовых клеток человека с миоцитами желудочков неонатальной крысы (NRVM) привело к тому, что клетки образовали функциональные щелевые соединения друг с другом, что является индикатором сердечных клеток. [ 10 ] Однако эти результаты могут быть связаны с особенностями NRVM или слиянием клеток, а не с собственным потенциалом амниотических стволовых клеток дифференцироваться в сердечные клетки. В целом, эти типы методов считаются потенциально значимыми, но необходимы дальнейшие исследования. [ 6 ]

Другая область интересов — использование этих клеток для улучшения состояния сердечной ткани после инфаркта миокарда . Несколько стратегий были протестированы на крысах, включая инъекцию диссоциированных амниотических стволовых клеток в область инфаркта, что дало противоречивые результаты от нескольких исследовательских групп. [ 6 ] Напротив, инъекция агрегатов амниотических стволовых клеток, по-видимому, значительно улучшает функцию ткани за счет уменьшения размера зоны инфаркта и улучшения функции левого желудочка. [ 11 ] [ 12 ] Кроме того, сосудистой сети увеличивается. было показано, что плотность [ 12 ] Инъекция клеток сразу после инфаркта особенно полезна, поскольку клетки защищают сердечную ткань от дальнейшего повреждения. [ 13 ]

Более того, другие результаты подтвердили концепцию о том, что секретом амниотических стволовых клеток может действовать как эффективный паракринный агент против кардиотоксичности, вызванной доксорубицином . [ 14 ] подтверждая потенциальную важность этой клеточной популяции в области кардиологических исследований.

Восстановление травмы почки

[ редактировать ]

После открытия того, что амниотические стволовые клетки способны дифференцироваться в почечные клетки, это было дополнительно изучено в нескольких исследованиях. [ 7 ] Они показали, что in vitro клетки способны вносить вклад в ранние структуры почек , а также интегрироваться в ранние структуры почек ex vivo и продолжать свое развитие в зрелые нефроны . [ 15 ] Результаты, полученные при использовании амниотических стволовых клеток в постнатальной почке, были гораздо менее обнадеживающими, поскольку вклад клеток в ткань был очень небольшим. Однако клетки оказались способны оказывать защитное действие на клетки канальцев у мышей с острым канальцевым некрозом . [ 16 ]

Амниотические стволовые клетки также можно использовать для лечения хронических повреждений. Это было показано на мышиных моделях синдрома Альпорта , где клетки продлевали выживаемость животных, замедляя прогрессирование заболевания. [ 17 ] Тот же эффект наблюдался на моделях мышей, где человеческие амниотические стволовые клетки использовались для лечения обструкции уретры . [ 18 ]

Этические соображения

[ редактировать ]

Использование фетальных клеток вызывает большие споры, поскольку ткани обычно получают от плода после искусственного аборта . Напротив, фетальные стволовые клетки из амниотической жидкости можно получить с помощью обычного пренатального тестирования без необходимости аборта или биопсии плода .

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м Фауза, Д. (2004). «Амниотическая жидкость и стволовые клетки плаценты». Передовая практика и исследования в области клинического акушерства и гинекологии . 18 (6): 877–891. дои : 10.1016/j.bpobgyn.2004.07.001 . ПМИД   15582544 .
  2. ^ Кананци, Мара; Атала, Энтони; Де Коппи, Паоло (2009). «Стволовые клетки, полученные из околоплодных вод: новые возможности регенеративной медицины». Репродуктивная биомедицина онлайн . 18 (Приложение 1): 17–27. дои : 10.1016/s1472-6483(10)60111-3 . ПМИД   19281660 .
  3. ^ Jump up to: а б Ким, EY; Ли, К.-Б.; Ким, МК (2014). «Потенциал мезенхимальных стволовых клеток, полученных из амниотической мембраны и амниотической жидкости, для регенеративной терапии нейронов» . Представитель БМБ . 47 (3): 135–140. дои : 10.5483/BMBRep.2014.47.3.289 . ПМК   4163884 . ПМИД   24499672 .
  4. ^ Антонуччи, Ивана; Иззи, Ирен; Морицио, Элисена; Мастранжело, Филиберто; Панталоне, Андреа; Маттиоли-Бельмонте, Моника; Гиганте, Антонио; Салини, Винченцо; Калабрезе, Джузеппе; Тете, Стефано; Палка, Джандоменико; Ступпия, Либорио (16 февраля 2009 г.). «Выделение остеогенных предшественников из околоплодных вод человека с использованием одноэтапного протокола культивирования» . БМК Биотехнология . 9 :9 дои : 10.1186/1472-6750-9-9 . ПМЦ   2654889 . ПМИД   19220883 .
    • Перин, Л; Джулиани, С; Джин, Д; Седракян С; Карраро, Дж; Хабибиан, Р; Уорбертон, Д; Атала, А; Де Филиппо, RE (декабрь 2007 г.). «Почечная дифференцировка стволовых клеток амниотической жидкости» . Пролиферация клеток . 40 (6): 936–948. дои : 10.1111/j.1365-2184.2007.00478.x . ПМК   6495686 . ПМИД   18021180 .
    • Перин, Лаура; Седракян, Саргис; Да Сакко, Стафано; Де Филиппо, Роджер (2008). «Характеристика стволовых клеток амниотической жидкости человека и их плюрипотентных способностей». Культура стволовых клеток . Методы клеточной биологии. Том. 86. С. 85–99. дои : 10.1016/S0091-679X(08)00005-8 . ISBN  978-0-12-373876-9 . ПМИД   18442645 .
    • Пруса, Андреа-Романа; Мартон, Эрика; Рознер, Маргит; Беттельхейм, Дитер; Любец, Гент; Поллак, Арнольд; Бернашек, Герхард; Хенгстшлегер, Маркус (июль 2004 г.). «Нейрогенные клетки в околоплодных водах человека». Американский журнал акушерства и гинекологии . 191 (1): 309–314. дои : 10.1016/j.ajog.2003.12.014 . ПМИД   15295384 .
    • Шмидт, Дёрте; Ахерманн, Йозеф; Одерматт, Бернхард; Дженони, Микеле; Зунд, Грегор; Херструп, Саймон П. (июль 2008 г.). «Криоконсервированные клетки, полученные из околоплодных вод: пожизненный источник аутологичных стволовых клеток плода для тканевой инженерии сердечного клапана». Журнал заболеваний сердечного клапана . 17 (4): 446–455, обсуждение 455. PMID   18751475 .
    • Сигел, Н.; Рознер, М; Ханнедер, М; Фрейлингер, А; Хенгстшлегер, М. (август 2008 г.). «Стволовые клетки околоплодных вод человека: новый взгляд». Аминокислоты . 35 (2): 291–293. дои : 10.1007/s00726-007-0593-1 . ПМИД   17710362 . S2CID   28262225 .
  5. ^ Абди, Реза; Фиорина, Паоло; Адра, Чакер Н; Аткинсон, Марк; Сайег, Мохамед Х. (июль 2008 г.). «Иммуномодуляция мезенхимальными стволовыми клетками: потенциальная терапевтическая стратегия при диабете 1 типа» (PDF) . Диабет . 57 (7): 1759–1767. дои : 10.2337/db08-0180 . ПМЦ   2453631 . ПМИД   18586907 .
    • Сентено, Кристофер Дж; Буссе, Дэн; Кисидай, Джон; Кеохан, Кристин; Фриман, Майкл; Карли, Дэвид (июнь 2008 г.). «Увеличение объема коленного хряща при дегенеративных заболеваниях суставов с использованием чрескожно имплантированных аутологичных мезенхимальных стволовых клеток». Врач боли . 11 (3): 343–353. ПМИД   18523506 .
    • Фукс, Джули Р; Кавиани, Амир; О, Юнг-Так; ЛаВан, Дэвид; Удагава, Татуро; Дженнингс, Рассел В.; Уилсон, Джей М; Фауза, Дарио О (июнь 2004 г.). «Реконструкция диафрагмы с использованием аутологичного сухожилия, созданного из мезенхимальных амниоцитов». Журнал детской хирургии . 39 (6): 834–838. дои : 10.1016/j.jpedsurg.2004.02.014 . ПМИД   15185207 .
    • Хаузер, Питер V; Де Фасио, Роберта; Бруно, Стефания; Сдей, Симона; Грейндж, Кристина; Буссолати, Бенедетта; Бенедетто, Кьяра; Камюсси, Джованни (октябрь 2010 г.). «Стволовые клетки, полученные из околоплодных вод человека, способствуют выздоровлению при остром повреждении почек» . Американский журнал патологии . 177 (4): 2011–2021. дои : 10.2353/ajpath.2010.091245 . ПМЦ   2947295 . ПМИД   20724594 .
    • Кунисаки, Шон М; Фридман, Дебора А; Фауза, Дарио О (апрель 2006 г.). «Реконструкция трахеи плода с помощью хрящевых трансплантатов, созданных из мезенхимальных амниоцитов». Журнал детской хирургии . 41 (4): 675–682, обсуждение 675–682. дои : 10.1016/j.jpedsurg.2005.12.008 . ПМИД   16567175 .
    • Ле Блан, Кэтрин; Фрассони, Франческо; Болл, Линн; Локателли, Фрэнк; Рулофс, Хелен; Льюис, Ян; Ланино, Эдвард; Сундберг, Берит; Бернард, Мэри Эстер; Рембергер, Матс; Дини, Джорджио; Эгелер, Р. Мартен; Бачигалупо, Андреа; Фиббе, Виллем; Рингден, Олле; Комитет по развитию Европейской группы по трансплантации крови и костного мозга (10 мая 2008 г.). «Мезенхимальные стволовые клетки для лечения стероидорезистентной, тяжелой, острой реакции трансплантат против хозяина: исследование фазы II». Ланцет . 371 (9624): 1579–1586. doi : 10.1016/S0140-6736(08)60690-X . ПМИД   18468541 . S2CID   13439094 .
    • Паролини, Орнелла; Сончини, Маддалена; Евангелиста, Марко; Шмидт, Дёрте (март 2009 г.). «Амниотическая мембрана и клетки, полученные из околоплодных вод: потенциальные инструменты регенеративной медицины?». Регенеративная медицина . 4 (2): 275–291. дои : 10.2217/17460751.4.2.275 . ПМИД   19317646 .
    • Стейгман, Шон А; Ахмед, Азра; Шанти, Раби М; Туан, Рокки С; Валим, Кларисса; Фауза, Дарио О (июнь 2009 г.). «Восстановление грудины с помощью костных трансплантатов, полученных из амниотических мезенхимальных стволовых клеток» . Журнал детской хирургии . 44 (6): 1120–1126, обсуждение 1126. doi : 10.1016/j.jpedsurg.2009.02.038 . ПМЦ   3556735 . ПМИД   19524727 .
  6. ^ Jump up to: а б с д и ж Петше Коннелл, Дж.; Камчи-Унал, Г.; Хадемхоссейни, А.; Жако, JG (2013). «Стволовые клетки, полученные из околоплодных вод, для применения в инженерии сердечно-сосудистых тканей» . Тканевая инженерия . 19 (4): 368–379. дои : 10.1089/ten.teb.2012.0561 . ПМК   3690092 . ПМИД   23350771 .
  7. ^ Jump up to: а б с Де Коппи П., Мориги М. (2014). «Клеточная терапия при повреждении почек: различные варианты и механизмы – стволовые клетки мезенхимальной и амниотической жидкости» . Нефрон Эксп Нефрол . 126 (2): 59–63. дои : 10.1159/000360667 . ПМИД   24854642 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Мошиду, Д.; и др. (2012). «Вальпроевая кислота придает функциональную плюрипотентность стволовым клеткам околоплодных вод человека при использовании безтрансгенного подхода» . Мол Тер . 20 (10): 1953–1967. дои : 10.1038/mt.2012.117 . ПМЦ   3464631 . ПМИД   22760542 .
  9. ^ Махла РС (2016). «Применение стволовых клеток в регенеративной медицине и лечении заболеваний» . Международный журнал клеточной биологии . 2016 (7): 1–24. дои : 10.1155/2016/6940283 . ПМЦ   4969512 . ПМИД   27516776 .
  10. ^ Сокер С., Гуан Х.; Дело, ДМ; Аттала, А. (2011). «Кардиомиогенный потенциал стволовых клеток околоплодных вод человека in vitro» . J Tissue Eng Regen Med . 5 (3): 220–228. дои : 10.1002/терм.308 . ПМК   2975013 . ПМИД   20687122 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Ли, Вайоминг; Вэй, HJ; Лин, WW; Да, YC; Хван, С.М.; Ван, Джей-Джей; и др. (2011). «Усиление удержания клеток и функциональные преимущества при инфаркте миокарда с использованием тел стволовых клеток амниотической жидкости человека, обогащенных эндогенным ЕСМ». Биоматериалы . 32 (24): 5558–5567. doi : 10.1016/j.bimaterials.2011.04.031 . ПМИД   21555151 .
  12. ^ Jump up to: а б Да, YC; Ли, Вайоминг; Ю, КЛ; Хван, С.М.; Чунг, МФ; Сюй, LW; и др. (2010). «Восстановление сердца с помощью инъекционных фрагментов клеточного листа стволовых клеток околоплодных вод человека на модели крыс с подавленным иммунитетом». Биоматериалы . 31 (25): 6444–6453. doi : 10.1016/j.bimaterials.2010.04.069 . ПМИД   20621766 .
  13. ^ Боллини, С.; и др. (2011). «Стволовые клетки околоплодных вод оказывают кардиозащитное действие после острого инфаркта миокарда». Стволовые клетки Dev . 20 (11): 1985–1994. дои : 10.1089/scd.2010.0424 . ПМИД   21534857 .
  14. ^ Лаццарини, Эдоардо; Бальби, Каролина; Альтиери, Паола; Пфеффер, Ульрих; Гамбини, Элиза; Канепа, Марко; Варезио, Луиджи; Боско, Мария Карла; Ковьелло, Доменико (21 июля 2016 г.). «Секретом стволовых клеток околоплодных вод человека эффективно противодействует кардиотоксичности, вызванной доксорубицином» . Научные отчеты . 6 : 29994. Бибкод : 2016NatSR...629994L . дои : 10.1038/srep29994 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   4956770 . ПМИД   27444332 .
  15. ^ Перин, Л.; и др. (2007). «Почечная дифференцировка стволовых клеток амниотической жидкости» . Пролиферация клеток . 40 (6): 936–948. дои : 10.1111/j.1365-2184.2007.00478.x . ПМК   6495686 . ПМИД   18021180 .
  16. ^ Перин, Л.; и др. (2010). «Вклад стволовых клеток околоплодных вод человека в модель острого тубулярного некроза у мышей с иммунодефицитом» . ПЛОС ОДИН . 24 (2): e9357. дои : 10.1371/journal.pone.0009357 . ПМЦ   2827539 . ПМИД   20195358 .
  17. ^ Седракян С.; и др. (2012). «Инъекция стволовых клеток околоплодных вод замедляет прогрессирование фиброза почек» . J Am Soc Нефрол . 23 (4): 661–673. дои : 10.1681/ASN.2011030243 . ПМЦ   3312511 . ПМИД   22302195 .
  18. ^ Сан, Д.; и др. (2013). «Терапевтическое воздействие стволовых клеток, полученных из околоплодных вод человека, на интерстициальный фиброз почек на мышиной модели односторонней обструкции мочеточника» . ПЛОС ОДИН . 8 (5): e65042. Бибкод : 2013PLoSO...865042S . дои : 10.1371/journal.pone.0065042 . ПМЦ   3665750 . ПМИД   23724119 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 30acd1a1f0fc53db19f616f6a76cfd98__1712826780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/30/98/30acd1a1f0fc53db19f616f6a76cfd98.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Amniotic stem cells - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)