РОЛЬ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В ЛЕЧЕНИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
https://doi.org/10.12737/article_5c127a27ba9a85.88292840
Аннотация
Существующие методы лечения больных хронической обструктивной болезнью легких недостаточно эффективны и ведут к прогрессированию заболевания с последующей инвалидизацией больного. На сегодняшний день одним из перспективных методов терапии пациентов с хронической обструктивной болезнью легких является использование подходов регенеративной медицины, в частности, мезенхимальных стволовых клеток. В обзоре рассмотрены достижения научных групп, разрабатывающих подходы к терапии больных хронической обструктивной болезнью легких на основе применения мезенхимальных стволовых клеток, акцентировано внимание на проблемах патогенеза и возможных способах объяснения механизма действия мезенхимальных стволовых клеток, освещены вопросы безопасности применения мезенхимальных стволовых клеток.
Об авторах
С. С. Целуйко
Амурская государственная медицинская академия
Россия
Россия
А. А. Яценко
Амурская государственная медицинская академия
Россия
Россия
Д. В. Леонов
Амурская государственная медицинская академия
Россия
Россия
Е. М. Устинов
Амурская государственная медицинская академия
Россия
Россия
В. А. Кушнарев
ООО «Некст Ген Биосистем»
Россия
Россия
Список литературы
1. Татаринова О.С., Осипова Е.Ю., Румянцев С. А. Биологические свойства и возможности клинического использования мезенхимальных стволовых клеток // Онкогематология. 2009. Т.4, №4. С.33-44.
2. Пронина Е. Ю. Вершина айсберга: эпидемиология ХОБЛ (обзор литературы) // Вестник современной клинической медицины. 2011. Т.4, №3. С.18-23.
3. Респираторная медицина: Руководство: в 3 т. / под ред. А.Г.Чучалина. М.: Литтерра, 2017. Т. 1. 640 с.
4. Arja C., Surapaneni K.M., Raya P., Adimoolam C., Balisetty B., Kanala K.R. Oxidative stress and antioxidant enzyme activity in South Indian male smokers with chronic obstructive pulmonary disease // Respirology. 2013. Vol.18, №7. Р.1069-1075. doi: 10.1111/resp.12118
5. Armstrong L., Lako M., Buckley N., Lappin T., Murphy M., Nolta J., Pittenger M., Stojkovic M. Editorial: our top 10 developments in stem cell biology over the last 30 years // Stem cells. 2011. Vol.30, №1. Р.2-9. doi: 10.1002/stem.1007
6. Bagdonas E., Raudoniute J., Bruzauskaite I., Aldonyte R. Novel aspects of pathogenesis and regeneration mechanisms in COPD // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2015. Vol.10. Р.995-1013. doi:10.2147/COPD.S82518
7. Branson R., Johannigman J. Pre-hospital oxygen therapy // Respir. Care. 2012. Vol.58, №.1. Р.86-97. doi: 10.4187/respcare.02251
8. Burney P., Jithoo A., Kato B., Janson C., Mannino D., Nizankowska-Mogilnicka E., Studnicka M., Tan W., Bateman E., Koçabas A., Vollmer W., Gislason T., Marks G., Koul P., Gnatiuc L., Buist S. Chronic obstructive pulmonary disease mortality and prevalence: the associations with smoking and poverty: a BOLD analysis // Thorax. 2014. Vol.69, №5. Р.465-473. doi: 10.1136/thoraxjnl-2013-204460
9. Calió M., Marinho D., Ko G., Ribeiro R., Carbonel A., Oyama L., Ormanji M., Guirao T., Calió P., Reis L., Simões M., Lisbôa-Nascimento T., Ferreira A., Bertoncini C. Transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells decreases oxidative stress, apoptosis, and hippocampal damage in brain of a spontaneous stroke model // Free Radic. Biol. Med. 2014. Vol.70. Р.141-154. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.01.024
10. Caplan A. Adult mesenchymal stem cells for tissue engineering versus regenerative medicine // J. Cell. Physiol. 2007. Vol.213, №2. Р.341-347. doi: 10.1002/jcp.21200
11. Chen Y., Lan Y., Chen L., Huang T., Choo K., Cheng W., Lee H., Chong K. Mesenchymal stem cell-based HSP70 promoter-driven VEGFA induction by resveratrol alleviates elastase-induced emphysema in a mouse model // Cell Stress Chaperones. 2015. Vol.20, №6. Р.979-989. doi: 10.1007/s12192-015-0627-7
12. Cheng S., Lin C., Yao C. mesenchymal stem cell administration in patients with chronic obstructive pulmonary disease: state of the science // Stem Cells Int. 2017, Vol.1. Р.1-14. doi: 10.1155/2017/8916570
13. Churg A., Wang R., Tai H., Wang X., Xie C., Dai J., Shapiro S., Wright J. Macrophage metalloelastase mediates acute cigarette smoke-induced inflammation via tumor necrosis factor-α release // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003. Vol.167, №8. Р.1083-1089. doi: 10.1164/rccm.200212-1396OC
14. Cosio M.G., Majo J., Cosio M.G. Inflammation of the airways and lung parenchyma in COPD // Chest. 2002. Vol.121, №5 (Suppl), Р.160S-165S. doi:10.1378/chest.121.5
15. Curley G., Hayes M., Ansari B., Shaw G., Ryan A., Barry F., O'Brien T., O'Toole D., Laffey J. Mesenchymal stem cells enhance recovery and repair following ventilator-induced lung injury in the rat // Thorax. 2011. Vol.67, №6. Р.496-501. doi: 10.1136/thoraxjnl-2011-201059
16. Demedts I., Demoor T., Bracke K., Joos G., Brusselle G. Role of apoptosis in the pathogenesis of COPD and pulmonary emphysema // Respir. Res. 2006. Vol.7, №1. Р.53-63. doi:10.1186/1465-9921-7-53
17. Finkelstein R., Fraser R., Ghezzo H., Cosio M. Alveolar inflammation and its relation to emphysema in smokers // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1995. Vol.152, №5(Pt1). P.1666-1672. doi:10.1164/ajrccm.152.5.7582312
18. Fredenburgh L., Perrella M., Mitsialis S. The role of heme oxygenase-1 in pulmonary disease // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2007. Vol.36, №2. P.158-165. doi: 10.1165/rcmb.2006-0331TR
19. Guan X., Song L., Han F., Cui Z., Chen X., Guo X., Xu W. Mesenchymal stem cells protect cigarette smoke-damaged lung and pulmonary function partly via VEGF-VEGF receptors // J. Cell. Biochem. 2012. Vol.114, №2. P.323-335. doi: 10.1002/jcb.24377
20. Gupta N., Krasnodembskaya A., Kapetanaki M., Mouded M., Tan X., Serikov V., Matthay M. Mesenchymal stem cells enhance survival and bacterial clearance in murine Escherichia coli pneumonia // Thorax. 2012. Vol.67, №6. P.533-539. doi: 10.1136/thoraxjnl-2011-201176
21. Gupta N., Su X., Popov B., Lee J., Serikov V., Matthay M. Intrapulmonary delivery of bone marrow-derived mesenchymal stem cells improves survival and attenuates endotoxin-induced acute lung injury in mice // J. Immunol. 2007. Vol.179, №3. P.1855-1863. doi: 10.4049/jimmunol.179.3.1855
22. Huang K., Wu X.M., Wang X.Y., Kang X.W., Xiao J.L., Li Z.G., Lu P. The effect of marrow mesenchymal stem cell transplantation on pulmonary fibrosis in rats // Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2012. Vol.35, №9. P.659-664.
23. Iyer S., Rojas M. Anti-inflammatory effects of mesenchymal stem cells: novel concept for future therapies // Expert Opin. Biol. Ther. 2008. Vol.8, №5. P.569-581. doi:10.1517/14712598.8.5.569
24. Jin Z., Wang Q., Bi H., Zhou K., He L., He X., Wu Q., Pan X. Effects and possible mechanisms of mesenchymal stem cell transplantation on emphysema in rats // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015. Vol.95, №22. P.1731-1735.
25. Kanazawa H., Yoshikawa J. Elevated oxidative stress and reciprocal reduction of vascular endothelial growth factor levels with severity of COPD // Chest. 2005. Vol.128, №5, Р.3191-3197. doi: 10.1378/chest.128.5.3191
26. Katsha A., Ohkouchi S., Xin H., Kanehira M., Sun R., Nukiwa T., Saijo Y. Paracrine factors of multipotent stromal cells ameliorate lung injury in an elastase-induced emphysema model // Mol. Ther. 2011. Vol.19, №1. Р.196-203. doi: 10.1038/mt.2010.192
27. Kim S., Lee J., Kim H., Park M., Huh J., Ro J., Oh Y., Lee S., Lee Y. Mesenchymal stem cell-conditioned media recovers lung fibroblasts from cigarette smoke-induced damage // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2012. Vol.302, №9. Р.L891-L908. doi: 10.1152/ajplung.00288.2011
28. Kotton D.N., Ma B.Y., Cardoso W.V., Sanderson E.A., Summer R.S., Williams M.C., Fine A. Bone marrow-derived cells as progenitors of lung alveolar epithelium // Development. 2001. Vol.128, №24. Р.5181-5188.
29. Krampera M., Pasini A., Pizzolo G., Cosmi L., Romagnani S., Annunziato F. Regenerative and immunomodulatory potential of mesenchymal stem cells // Curr. Opin. Pharmacol. 2006. Vol.6, №4. Р.435-441. doi: 10.1016/j.coph.2006.02.008
30. Le Blanc K., Pittenger M. Mesenchymal stem cells: progress toward promise // Cytotherapy. 2005. Vol.7, №1. Р.36-45. doi:10.1080/14653240510018118
31. Lederer D., Arcasoy S. Update in surgical therapy for chronic obstructive pulmonary disease // Clin. Chest. Med. 2007. Vol.28, №3. Р.639-653. doi:10.1016/j.ccm.2007.05.004
32. Li J., Li D., Liu X., Tang S., Wei F. Human umbilical cord mesenchymal stem cells reduce systemic inflammation and attenuate LPS-induced acute lung injury in rats // J. Inflamm. (Lond). 2012. Vol.9, №1. Р.33-43. doi:10.1186/1476-9255-9-33
33. Liu A., Liu L., Chen S., Yang Y., Zhao H., Liu L., Guo F., Lu X., Qiu H. Activation of canonical wnt pathway promotes differentiation of mouse bone marrow-derived MSCs into type II alveolar epithelial cells, confers resistance to oxidative stress, and promotes their migration to injured lung tissue in vitro // J. Cell. Physiol. 2013. Vol.228, №6. Р.1270-1283. doi: 10.1002/jcp.24282
34. Martinez F., Chang A. Surgical therapy for chronic obstructive pulmonary disease // Semin. Respir. Crit. Care. Med. 2005. Vol.26, №2. Р.167-191. doi: 10.1055/s-2005-869537
35. Moodley Y., Atienza D., Manuelpillai U., Samuel C., Tchongue J., Ilancheran S., Boyd R., Trounson A. Human umbilical cord mesenchymal stem cells reduce fibrosis of bleomycin-induced lung injury // Am. J. Pathol. 2009. Vol.175, №1. Р.303-313. doi: 10.2353/ajpath.2009.080629
36. Nascimento L.F., Vieira L.C., Mantovani K.C., Moreira D.S. Air pollution and respiratory diseases: ecological time series // Sao Paulo Med. J. 2016. Vol.134, №4. Р.315-321. doi: 10.1590/1516-3180.2015.0237250216
37. Osthoff M., Jenkins C., Leuppi J. Chronic obstructive pulmonary disease - a treatable disease // Swiss Med. Wkly. 2013. Vol.143. P.w13777. doi: 10.4414/smw.2013.13777
38. Putcha N., Drummond M.B., Wise R.A., Hansel N.N. Comorbidities and chronic obstructive pulmonary disease: prevalence, influence on outcomes, and management // Semin. Respir. Crit. Care Med. 2015. Vol.36, №4. Р.575-591. doi: 10.1055/s-0035-1556063
39. Rojas M., Xu J., Woods C., Mora A., Spears W., Roman J., Brigham K. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells in repair of the injured lung // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2005. Vol.33, №2. Р.145-152. doi: 10.1165/rcmb.2004-0330OC
40. Shigemura N., Okumura M., Mizuno S., Imanishi Y., Matsuyama A., Shiono H., Nakamura T., Sawa Y. Lung tissue engineering technique with adipose stromal cells improves surgical outcome for pulmonary emphysema // Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2006. Vol.174, №11. Р.1199-1205. doi: 10.1164/rccm.200603-406OC
41. Tseluyko S.S., Kushnarev V.A. Regenerative biological medicine: achievements and prospects // Amur Medical Journal. 2016. Vol.1, №13. P.7-15.
42. Siedlinski M., Postma D., van Diemen C., Blokstra A., Smit H., Boezen H. Lung function loss, smoking, vitamin c intake, and polymorphisms of the glutamate-cysteine ligase genes // Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2008. Vol.178, №1. Р.13-19. doi: 10.1164/rccm.200711-1749OC
43. Stoller J., Panos R., Krachman S., Doherty D., Make B. Oxygen therapy for patients with COPD: current evidence and the long-term oxygen treatment trial // Chest. 2010. Vol.138, №1. Р. 179-187. doi:10.1378/chest.09-2555
44. Tropea K., Leder E., Aslam M., Lau A., Raiser D., Lee J., Balasubramaniam V., Fredenburgh L., Alex Mitsialis S., Kourembanas S., Kim C. Bronchioalveolar stem cells increase after mesenchymal stromal cell treatment in a mouse model of bronchopulmonary dysplasia // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2012. Vol.302, №9. Р.L829-L837. doi: 10.1152/ajplung.00347.2011
45. Vestbo J., Hurd S., Agustí A., Jones P., Vogelmeier C., Anzueto A., Barnes P., Fabbri L., Martinez F., Nishimura M., Stockley R., Sin D., Rodriguez-Roisin R. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary // Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 2013. Vol.187, №4. Р.347-365. doi: 10.1164/rccm.201204-0596PP
46. Wecht S., Rojas M. Mesenchymal stem cells in the treatment of chronic lung disease // Respirology. 2016. Vol.21, №8. Р.1366-1375. doi: 10.1111/resp.12911
47. Weiss D., Casaburi R., Flannery R., LeRoux-Williams M., Tashkin D. A placebo-controlled, randomized trial of mesenchymal stem cells in COPD // Chest. 2013. Vol.143, №6. Р.1590-1598. doi: 10.1378/chest.12-2094
48. Wong A., Dutly A., Sacher A., Lee H., Hwang D., Liu M., Keshavjee S., Hu J., Waddell T. Targeted cell replacement with bone marrow cells for airway epithelial regeneration // Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2007. Vol.293, №3. Р.L740-L752. doi:10.1152/ajplung.00050.2007
49. Woods J., Wheeler J., Finch C., Pinner N. Corticosteroids in the treatment of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2014. Vol.9. Р.421-430. doi: 10.2147/COPD.S51012
50. Zhao Y., Xu A., Xu Q., Zhao W., Li D., Fang X., Ren Y. Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation for treatment of emphysemic rats // Int. J. Clin. Exp. Med. 2014. Vol.7, №4. Р.968-972.
51. Zhen G., Liu H., Gu N., Zhang H., Xu Y., Zhang Z. Mesenchymal stem cells transplantation protects against rat pulmonary emphysema // Front. Biosci. 2008. №13. Р.3415-3422. doi: 10.2741/2936
52. Zhen G., Xue Z., Zhao J., Gu N., Tang Z., Xu Y., Zhang Z. Mesenchymal stem cell transplantation increases expression of vascular endothelial growth factor in papain-induced emphysematous lungs and inhibits apoptosis of lung cells // Cytotherapy. 2010. Vol.12, №5. Р.605-614. doi: 10.3109/14653241003745888
53. Zhou Y., Zhong N., Li X., Chen S., Zheng J., Zhao D., Yao W., Zhi R., Wei L., He B., Zhang X., Yang C., Li Y., Li F., Du J., Gui J., Hu B., Bai C., Huang P., Chen G., Xu Y., Wang C., Liang B., Li Y., Hu G., Tan H., Ye X., Ma X., Chen Y., Hu X., Tian J., Zhu X., Shi Z., Du X., Li M., Liu S., Yu R., Zhao J., Ma Q., Xie C., Li X., Chen T., Lin Y., Zeng L., Ye C., Ye W., Luo X., Zeng L., Yu S., Guan W., Ran P. Tiotropium in early-stage chronic obstructive pulmonary disease // N. Engl. J. Med. 2017. Vol.377, №10. Р.923-935. doi: 10.1056/NEJMoa1700228
Рецензия
Для цитирования:
Целуйко С.С., Яценко А.А., Леонов Д.В., Устинов Е.М., Кушнарев В.А. РОЛЬ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В ЛЕЧЕНИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ). Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018;(70):121-128. https://doi.org/10.12737/article_5c127a27ba9a85.88292840
For citation:
Tseluyko S.S., Yatsenko A.A., Leonov D.V., Ustinov E.M., Kushnarev V.A. ROLE OF MESENCHYMAL STEM CELLS IN THE TREATMENT OF CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE (REVIEW). Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2018;(70):121-128. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/article_5c127a27ba9a85.88292840
Просмотров:
150
Послать статью по эл. почте 